玩轉X-CTR100 l STM32F4 l W25Q64 SPI串行FLASH存儲

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本文介紹X-CTR100控制器 板載FLASH存儲芯片W25Q64的使用。

W25Q64，芯片容量爲64M bit，即8M Byte，可用於存儲參數、字庫、圖片等數據。

原理

W25Q64是華邦公司推出的大容量SPI FLASH產品，其容量爲64Mb。該25Q系列的器件在靈活性和性能方面遠遠超過普通的串行閃存器件。W25Q64將8M字節的容量分爲128個塊，每一個塊大小爲64K字節，每一個塊又分爲16個扇區，每一個扇區4K個字節。W25Q64的最小擦除單位爲一個扇區，也就是每次必須擦除4K個字節。因此，這須要給W25Q64開闢一個至少4K的緩存區，這樣必需要求芯片有4K以上的SRAM纔能有很好的操做。W25Q64的擦寫週期多達10W次，可將數據保存達20年之久，支持2.7~3.6V的電壓，支持標準的SPI，還支持雙輸出/四輸出的SPI，最大SPI時鐘可達80Mhz。

 支持標準、雙輸出和四輸出的SPI

 高性能串行閃存

 高達普通串行閃存性能的6倍

 80Mhz的時鐘操做

 支持160Mhz的雙輸出SPI

 支持320Mhz的四輸出SPI

 40MB/S的數據連續傳輸速率

 高效的"連續讀取模式"

 低指令開銷

 僅需8個時鐘週期處理內存

 容許XIP操做

 性能優於X16並行閃存

 低功耗，溫度範圍寬

 單電源2.7V至3.6V

 4mA有源電流

 -40°C 至+85°C的正常運行溫度範圍

 靈活的4KB扇區構架

 扇區統一擦除（4KB）

 塊擦除（32KB和64KB）

 1到256個字節編程

 超過10萬次擦除/寫循環

 超過20年的數據保存

 高級的安全功能

 軟件和硬件寫保護

 自上至下，扇區或塊選擇

 鎖定和保護OTP

 每一個設備都有惟一的64位ID

 CS：片選信號輸入

 DO(IO1)：數據輸出（數據輸入輸出1）

 WP(IO2)：寫保護輸入（數據輸入輸出2）

 GND：地信號

 DI(IO0)：數據輸入（數據輸入輸出0）

 CLK：串行時鐘輸入

 HOLD(IO3)：Hold輸入（數據輸入輸出3）

 VCC：電源

例程

讀取W25Q64芯片ID，FLASH讀寫數據測試，掉電喚醒測試。

硬件說明

硬件資源：

• 串口UART1
• W25Q64

硬件鏈接：

X-CTR100設計有SPI FLASH存儲芯片和TF卡接口，共用SPI1資源，可經過片選信號進行分時工做。

軟件生態

X-SOFT軟件生態，X-API文件以下。

ax_w25q64.c——X-CTR100 板載W25Q64 FLASH存儲源文件

ax_w25q64.h——X-CTR100 板載W25Q64 FLASH存儲頭文件

操做函數以下：

void AX_W25Q64_Init(void); //W25Q64初始化 void AX_W25Q64_SectorErase(uint32_t sector); //W25Q64擦除一個扇區     void AX_W25Q64_ChipErase(void); //W25Q64擦除整個芯片 void AX_W25Q64_Read(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t num); //W25Q64指定地址讀出指定長度的數據 void AX_W25Q64_Write(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t num); //W25Q64指定地址寫入指定長度的數據 void AX_W25Q64_PageWrite(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t num); //W25Q64頁寫操做 uint32_t AX_W25Q64_ReadID(void); //W25Q64讀取芯片ID void AX_W25Q64_WakeUp(void); //W25Q64喚醒操做 void AX_W25Q64_PowerDown(void); //W25Q64掉電操做

軟件說明

本例程FLASH初始化成功後，首先進行讀取ID操做，而後進行數據讀寫測試，並顯示讀寫數據進行對比。最後進行掉電喚醒測試，掉電500ms後喚醒芯片。在FLASH不操做狀態下，掉電處理可下降系統功耗。主程序代碼以下。

int main(void) {     uint8_t str[] = { "X-CTR100 FLASH TEST" };     uint8_t str1[sizeof(str)];     uint32_t id = 0;     uint32_t address = 2 * 4096;       /* X-CTR100初始化 */     AX_Init(115200);     printf("***X-CTR100 FLASH W25Q64讀寫例程***\r\n\r\n");       //模塊初始化及配置     AX_W25Q64_Init();       //XAPI測試：讀取W25Q64 FLASH ID測試     printf("*W25Q64 讀取FLASH ID測試\r\n");     id = AX_W25Q64_ReadID();     printf("*W25Q64 FLASH ID：0x%X\r\n\r\n", id);         //X-API測試：讀寫W25Q64測試         printf("*W25Q64讀寫測試\r\n");     //擦除將要寫入的FLASH扇區     AX_W25Q64_SectorErase(address);     //寫數據     AX_W25Q64_Write(str, address, sizeof(str));     printf("*地址 0x%X 寫入數據：%s\r\n", address, str);     //讀數據     AX_W25Q64_Read(str1, address, sizeof(str));     printf("*地址 0x%X 讀出數據：%s\r\n", address, str1);       //X-API測試：掉電喚醒測試     AX_W25Q64_PowerDown();     AX_Delayms(500);     AX_W25Q64_WakeUp();       while (1)     {         AX_Delayms(500);         AX_LEDG_Toggle();     } }

實現效果

上電覆位後，運行效果以下圖所示。