[10min速通]🦏STM32CubemMX配置W25Q128

1、下载源码

下载github开源驱动代码。

GitHub - nimaltd/w25qxx: w25qxx SPI FLASH driver for stm32 HAL

此处声明此工程不是本人所作。
这个工程的作者在Readme中提供的视频教程配置非常详细了，会魔法的同学可以直接去看视频进行配置，不用看此文。

如果访问不了github，可以直接下载文末的资料，打包好了。

2、配置Cube

2.1 基础配置

内容包含，时钟树、串口、SW下载接口等基础配置。此处不再赘述。

2.2 SPI配置

SW25Q128支持三种SPI通信模式：标准SPI，Dual SPI，Quad SPI。速度依次增加，每种模式所用到的通信时序也不一样，目前使用的是标准SPI。

SPI工作模式选择模式0或者3。写入时钟最大133M，读取时钟最大50M，这里我们把时钟控制在50M以内。

下面是依据硬件电路配置接口。以下是我的接口：

特别注意的是CS引脚，因为配置SPI的时候，没有选择硬件NSS引荐，因此我们这里单独把PB14设置为CS引脚。

3、配置MDK

3.1 添加源文件

github上下载下来的文件如下：

w25qxx就是我们需要加入到MDK里的驱动文件。

我们把w25qxx.c加入到…/Core/Src文件夹下。把w25qxx.h和w25qxxConf.h加入到…/Core/Inc文件夹。

3.2 管理源文件

接下来把文件导入到工程中。

如果找不到.h文件，需要设置下面的文件类型为All file

最终的文件结构如下：

3.3 完成接口配置

作者已经将所有的顶层配置集中在了w25qxxConf.h中，我们只需要更改其中的接口就可以完成基础的配置。

下面用代码注释的方式，讲解下如何配置：

#ifndef _W25QXXCONFIG_H
#define _W25QXXCONFIG_H

#define _W25QXX_SPI                   hspi1         //使用到的是spi几
#define _W25QXX_CS_GPIO               GPIOB         //CS引脚的端口
#define _W25QXX_CS_PIN                GPIO_PIN_14   //CS引脚的引脚号
#define _W25QXX_USE_FREERTOS          0             //是否使用到了FreeRTOS，0为不使用。如果用到了其他RTOS，需要改动他的源码
#define _W25QXX_DEBUG                 0             //是否开启DEBUG模式，开启的话，需要提前配置好printf函数，工程运行时，会打印出运行过程。

#endif

此处我们用到的是spi1，CS引脚是PB14，关闭了RTOS跟DEBUG调试功能。

4、接口介绍

作者写的代码并没有提供多少注释，不过变量的命名已经可以做到见名知意。我通读了W25Qxx.c后，给大家介绍下常用的几个函数功能。

4.1 初始化

bool W25qxx_Init(void);
/*
函数功能：初始化芯片。成功就返回1,失败返回0。
*/

4.2 擦除

void W25qxx_EraseChip(void);
void W25qxx_EraseSector(uint32_t SectorAddr);
void W25qxx_EraseBlock(uint32_t BlockAddr);

上面三种擦除分别是：芯片全部擦除，擦除值定扇区，擦除值定块。SectorAddr是指扇区的编号，BlockAddr是指块的编号，编号不是地址。不太明白这句话可以接着往下看。

W25Q128有256个块（block）,每个块由16个扇区（Sector）构成。一个块有64KB存储空间，一个扇区有4KB。下图是W25Q64的示意图，W25Q128内部也是这样的，就是block多一点。

我们想擦除第3个块，只需要：

W25qxx_EraseBlock(2);

如果我们想要擦除第2个块中的第3个扇区。只需要：

W25qxx_EraseSector(15+3);

解释以下，15是因为第一个块中包含了0-15，总共16个扇区，编号16对应着第二个块中的第1个扇区，那么18就对应着第2个块中的第3个扇区。

4.3 写入

void W25qxx_WritePage(uint8_t *pBuffer, uint32_t Page_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToWrite_up_to_PageSize);
void W25qxx_WriteSector(uint8_t *pBuffer, uint32_t Sector_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToWrite_up_to_SectorSize);
void W25qxx_WriteBlock(uint8_t *pBuffer, uint32_t Block_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToWrite_up_to_BlockSize);

下面以W25qxx_WriteSector 为例讲解。

参数	含义
pBuffer	待写入的数据组指针
Sector_Address	想要写入的扇区编号
OffsetInByte	写入地址的字节偏置
NumByteToWrite_up_to_SectorSize	想要写入的字节数

如果我想要写入第19个扇区的第二个字节位置，写入一个两字节的变量。那么代码是：

uint8_t WriteBuff[]={0x11,0x22};
...
W25qxx_WriteSector(WriteBuff, 18, 1,2);

4.4 读取

void W25qxx_ReadPage(uint8_t *pBuffer, uint32_t Page_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToRead_up_to_PageSize);
void W25qxx_ReadSector(uint8_t *pBuffer, uint32_t Sector_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToRead_up_to_SectorSize);
void W25qxx_ReadBlock(uint8_t *pBuffer, uint32_t Block_Address, uint32_t OffsetInByte, uint32_t NumByteToRead_up_to_BlockSize);

下面以W25qxx_ReadSector为例讲解。

参数	含义
pBuffer	待读取的数据组指针
Sector_Address	想要读取的扇区编号
OffsetInByte	读取地址的字节偏置
NumByteToWrite_up_to_SectorSize	想要读取的字节数

如果我想要写入第19个扇区的第二个字节位置，写入一个两字节的变量。那么代码是：

uint8_t ReadBuff[2];
...
W25qxx_ReadSector(ReadBuff, 18, 1,2);

5、代码示例

首先要包含头文件

#include "w25qxx.h"

再定义读写变量：

uint8_t WriteBuff[] = {0x11, 0x22};
uint8_t ReadBuff[2];

最后编写服务代码

W25qxx_Init();                           // 初始化Flash芯片
W25qxx_EraseChip();                      // 擦除整个芯片
W25qxx_WriteSector(WriteBuff, 18, 1, 2); // 写入两字节数据
W25qxx_ReadSector(ReadBuff, 18, 1, 2);   // 读取两字节数据
printf("read data is 0x%x, 0x%x\n", ReadBuff[0], ReadBuff[1]);

6、其他

6.1 芯片擦除

由于FLASH存储器的特性决定了它只能把原来为“1”的数据位改写成“0”，而原来为“0”的数据位不能直接改写为“1”。 所以这里涉及到数据“擦除”的概念，在写入前，必须要对目标存储矩阵进行擦除操作，把矩阵中的数据位擦除为“1”， 在数据写入的时候，如果要存储数据“1”，那就不修改存储矩阵，在要存储数据“0”时，才更改该位。

作为测试，我们更改示例代码的内容，，读取一个擦除后，没有被编程的地址：

W25qxx_Init();                           // 初始化Flash芯片
W25qxx_EraseChip();                      // 擦除整个芯片
W25qxx_WriteSector(WriteBuff, 18, 1, 2); // 写入两字节数据
W25qxx_ReadSector(ReadBuff, 18, 0, 2);   // 读取两字节数据
printf("read data is 0x%x, 0x%x\n", ReadBuff[0], ReadBuff[1]);

会发现，打印的结果是

0xff, 0x11

0xff的出现正是擦除后，每一位都变成了1。

6.2 没有掉电功能

这个开源代码包含了常用的功能，但是没有power down等不常用的功能。

6.3 这个开源代码适用其他w25qxx型号

6.4 FatFs

用flash存储少量信息没有问题，如果存储大量信息，可以考虑上文件系统，可以关注我的文章。

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