前言
一、SPI通信
二、W25Q64基初时序
1.各种命令代码
2.代码
1.写使能指令
2.读取芯片是否忙碌状态并等待
3.写入数据
4.擦除函数操作
5.读取代码
三.验证
四.擦除说明
总结
前言
在单片机中一般32K FLASH就够用了，但是当我们使用图片或其他大量数据时就不够用了，又因为数据为固定数据，不需要为此而换大容量芯片。因此用外挂存储芯片来解决这个问题。
本篇文章采用SPI软件通信的方式进行讲解，了解存储芯片同时加深SPI通信了解。
环境：
芯片：STM32F103C8T6
Keil：V5.24.2.0
外设：4针OLED屏，W25Q64芯片
一、SPI通信
关于SPI通信简介看我之前文章：
写文章-CSDN创作中心
还包含了读ID指令。本篇就不在赘述。
二、W25Q64基初时序
1.各种命令代码
标黄色的为重要代码，我们应尽量掌握。
各个代码进行宏定义，方便我们使用，也方便我们以后查阅
#define W25Q64_WRITE_ENABLE 0x06
#define W25Q64_WRITE_DISABLE 0x04
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1 0x05
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_2 0x35
#define W25Q64_WRITE_STATUS_REGISTER 0x01
#define W25Q64_PAGE_PROGRAM 0x02
#define W25Q64_QUAD_PAGE_PROGRAM 0x32
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_64KB 0xD8
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_32KB 0x52
#define W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB 0x20
#define W25Q64_CHIP_ERASE 0xC7
#define W25Q64_ERASE_SUSPEND 0x75
#define W25Q64_ERASE_RESUME 0x7A
#define W25Q64_POWER_DOWN 0xB9
#define W25Q64_HIGH_PERFORMANCE_MODE 0xA3
#define W25Q64_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET 0xFF
#define W25Q64_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID 0xAB
#define W25Q64_MANUFACTURER_DEVICE_ID 0x90
#define W25Q64_READ_UNIQUE_ID 0x4B
#define W25Q64_JEDEC_ID 0x9F
#define W25Q64_READ_DATA 0x03
#define W25Q64_FAST_READ 0x0B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_OUTPUT 0x3B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_IO 0xBB
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_OUTPUT 0x6B
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_IO 0xEB
#define W25Q64_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO 0xE3
#define W25Q64_DUMMY_BYTE 0xFF //无用数据（不是无用）2.代码
1.写使能指令
在写入数据时必须进行的操作，防止误操作
void W25Q64_WriteEnable(void) //书写使能命令
{
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);
MySPI_Stop();
}2.读取芯片是否忙碌状态并等待
也是比较简单：
开始传输，发送读取指令，等待芯片忙碌结束，停止。
void W25Q64_WaitBusy(void) //读取芯片是否忙碌状态并等待
{
uint32_t Timeout;
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);
Timeout =1000000; //防死循环措施，时间可以加长
while((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01)
{
Timeout --;
if(Timeout == 0)
{
break;
}
}
MySPI_Stop();
}3.写入数据
1.地址：指定写入的地址
2.数据：需要写入的数据，根据芯片描述，每页写入数据不大于64K，大于64K需要进行分页写入
3.数组的大小，方便进行循环
/**************************
@:地址
@:要写入的数据
@:数组数
***************************/
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address,uint32_t *DataArray,uint16_t Count)//写入代码
{
uint16_t i;
W25Q64_WriteEnable();
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);
MySPI_SwapByte(Address >> 16); //总共24位地址，右移16后剩高8位
MySPI_SwapByte(Address >> 8); //右移8位后剩高位16，但是只能发送8位，高8位舍弃
MySPI_SwapByte(Address);
for(i = 0;i < Count ;i ++) //对数组进行写入
{
MySPI_SwapByte(DataArray[i]);
}
MySPI_Stop();
W25Q64_WaitBusy(); //等待芯片空闲，在读写后进行等待
注：因为芯片写入数据需要时间，不是我们MCU发送完那边就全部写入了。因此我们要等待其数据全部存储完，不然后果就是我们的下次写入操作会数据不准确。当然我们也可以把这行代码放在操作函数前。判断芯片是否忙碌状态。
4.擦除函数操作
代码注释较全。
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address) //擦除函数操作
{
W25Q64_WriteEnable();
W25Q64_WaitBusy();
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);
MySPI_SwapByte(Address >> 16); //总共24位地址，右移16后剩高8位
MySPI_SwapByte(Address >> 8); //右移8位后剩高位16，但是只能发送8位，高8位舍弃
MySPI_SwapByte(Address);
MySPI_Stop();
W25Q64_WaitBusy(); //等待芯片空闲，需要在读写后进行等待
}5.读取代码
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address,uint32_t *DataArray,uint32_t Count)//读取代码
{
uint32_t i;
W25Q64_WaitBusy();
MySPI_Start();
MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);
MySPI_SwapByte(Address >> 16); //总共24位地址，右移16后剩高8位
MySPI_SwapByte(Address >> 8); //右移8位后剩高位16，但是只能发送8位，高8位舍弃
MySPI_SwapByte(Address);
for(i = 0;i < Count ;i++)
{
DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);//以此来置换回需要的数据
}
MySPI_Stop();
}三.验证
写入和读取
uint32_t ArrayWrite[] = {0x01,0x02,0x03};
uint32_t ArrayRead[3];
int main(void)
{
OLED_Init();
W25Q64_Init();
W25Q64_SectorErase(0x000000); //擦除操作
W25Q64_PageProgram(0x000000,ArrayWrite,3); //写入数据
W25Q64_ReadData(0x000000,ArrayRead,3); 读取数据
OLED_ShowHexNum(2, 1, ArrayWrite[0], 2); //显示写入的三个数据
OLED_ShowHexNum(2, 5, ArrayWrite[1], 2);
OLED_ShowHexNum(2, 9, ArrayWrite[2], 2);
OLED_ShowHexNum(3, 1, ArrayRead[0], 2); //显示读取的三个数据
OLED_ShowHexNum(3, 5, ArrayRead[1], 2);
OLED_ShowHexNum(3, 9, ArrayRead[2], 2);
while (1)
{
}
}
四.擦除说明
因芯片设计问题，数据在写入时，只能从1转为0，不可以从0转为1，如果要想从0 转为1，就只能进行擦除作业。擦除分整个擦除，扇区，块擦除三个等级，范围大小不一样，看需要进行操作
因此。我们在写入数据前应尽量进行扇区擦除来保证数据的准确性。大家可以屏闭擦除函数进行验证。
总结
W25Q64芯片存储数据还是比较好用，原理比较清楚。但还是有一些问题待解决
1.写入大数据（如200KB）而MCU除了必要的程序数据（不包含要写入W25Q64的数据）外还剩40K数据。我们需要对200K数据进行5次分割才能写入数据，比较麻烦且不方便量产
2.因芯片每页数据最大64K，因此我们还需对数据进行准确分割，不能超过。
