一 概述

W25Q128是一種NOR Flash芯片，掉電后數(shù)據(jù)不丟失的特點。

W25Q128FV陣列被組織成65,536個可編程頁面，每個頁面256字節(jié)。每次最多可編程256字節(jié)?？梢砸?6頁為一組(即一個Sector)、128頁為一組(8個Sector)、256頁為一組(16個Sector)或整個芯片(芯片擦除)進行擦除。W25Q128FV分別有4,096個可擦除扇區(qū)和256個可擦除塊。較小的4KB扇區(qū)為需要數(shù)據(jù)和參數(shù)存儲的應(yīng)用程序提供了更大的靈活性。

標準SPI通信支持時鐘頻率高達104MHz，Dual SPI通信支持時鐘頻率高達208MHz,QSPI通信支持時鐘頻率高達416MHz。

注意：W25Q128一共為128M bits(16M Byte)，又分為256個塊(每個塊512K bit(64K Byte))，每個塊又分為16個扇區(qū)(每個扇區(qū)32K bit(4 KByte))，每個扇區(qū)又分為16頁(每個頁2K bit(256 Byte))

二 物理特性

可以將 1 寫成 0，但是不能將 0 寫成 1，要想將 0 寫成 1，必須進行擦除操作。如果要改變數(shù)據(jù)，就需要先擦除后寫數(shù)據(jù)。

如果想要修改小于扇區(qū)大小的數(shù)據(jù)，需要將整個扇區(qū)的數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中進行備份，然后修改內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)寫回到原扇區(qū)位置。因此，驅(qū)動要達到支持自動完成這個過程，用戶可以使用驅(qū)動修改任意位置的數(shù)據(jù)。

三 存儲結(jié)構(gòu)

W25Q128可以存儲16777216字節(jié)，存儲一個字節(jié)占用一個地址，所以尋址范圍是0-（16777216-1），對應(yīng)的16進制為0-0xFFFFFF（所以寄存器地址是24位的）

四 命令總覽

五 組件的使用

1 Gitee鏈接地址

Demo位于amaziot_bloom_os_sdksample3rd2.1_W25Q128

Gitee源碼地址：https://gitee.com/ning./hongdou

Github源碼地址：https://github.com/ayumid/hongdou

編譯指令：.build.bat -l .amaziot_bloom_os_sdksample3rd2.1_W25Q128

2 組件功能介紹

實現(xiàn)軟件模擬SPI，驅(qū)動W25Q128芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。

3 代碼講解

1 drv_w25q128_delay_us

功能：該函數(shù)用于，延時。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
count	死循環(huán)次數(shù)

返回值：無

示例：

//初始化i2c總線
ret = drv_xl9535_i2c_init();

2 drv_w25q128_gpio_set

功能：該函數(shù)用于，模擬SPI設(shè)置IO輸出電平。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
num	引腳號
val	0 低電平，1 高電平

返回值：0 成功，-1 失敗

示例：

drv_w25q128_gpio_set(DRV_w25q128_SPI_CS, DRV_w25q128_GPIO_LOW);

3 drv_w25q128_byte_wr

功能：該函數(shù)用于，SPI寫讀一個字節(jié) mode3。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
byte	發(fā)送數(shù)據(jù)

返回值：flash返回數(shù)據(jù)

示例：

drv_w25q128_byte_wr(DRV_w25q128_DUMMY_BYTE);

4 drv_w25q128_byte_rd

功能：該函數(shù)用于，SPI只讀一個字節(jié)。

參數(shù)：無

返回值：flash返回數(shù)據(jù)

示例：

drv_w25q128_byte_rd(DRV_w25q128_DUMMY_BYTE);

5 drv_w25q128_busy_wait

功能：該函數(shù)用于，W25Q128 忙等待。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

while(drv_w25q128_read_reg1() & BIT_BUSY);

6 drv_w25q128_read_reg

功能：該函數(shù)用于，讀reg。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

while(drv_w25q128_read_reg() & BIT_BUSY);

7 drv_w25q128_read_jedecid

功能：該函數(shù)用于，讀 W25Q128 JEDEC_ID（制造商、類型、容量）。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

sample_w25q128_uart_printf("identification is 0x%X, Device id is 0x%X, Manufacturer Device ID is 0x%X", 
                               drv_w25q128_read_identification(), drv_w25q128_read_device_id(), drv_w25q128_read_manufacturer_id());

8 drv_w25q128_read_manufacturer_id

功能：該函數(shù)用于，讀 W25Q128 制造商 ID。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

sample_w25q128_uart_printf("identification is 0x%X, Device id is 0x%X, Manufacturer Device ID is 0x%X", 
                               drv_w25q128_read_identification(), drv_w25q128_read_device_id(), drv_w25q128_read_manufacturer_id());

9 drv_w25q128_read_device_id

功能：該函數(shù)用于，讀 W25Q128 設(shè)備 ID。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

sample_w25q128_uart_printf("identification is 0x%X, Device id is 0x%X, Manufacturer Device ID is 0x%X", 
                               drv_w25q128_read_identification(), drv_w25q128_read_device_id(), drv_w25q128_read_manufacturer_id());

10 drv_w25q128_write_enable

功能：該函數(shù)用于，寫使能。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

sample_w25q128_uart_printf("identification is 0x%X, Device id is 0x%X, Manufacturer Device ID is 0x%X", 
                               drv_w25q128_read_identification(), drv_w25q128_read_device_id(), drv_w25q128_read_manufacturer_id());

11 drv_w25q128_write_disable

功能：該函數(shù)用于，寫失能。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

無

12 drv_w25q128_write_page

功能：該函數(shù)用于，頁編程（調(diào)用本函數(shù)寫入數(shù)據(jù)前需要先擦除扇區(qū)）。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
pbuf	數(shù)據(jù)
addr	地址
len	長度

返回值：無

示例：

drv_w25q128_write_page(pbuf, addr, pageremain);

13 drv_w25q128_read

功能：該函數(shù)用于，讀閃存數(shù)據(jù)。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
pbuf	數(shù)據(jù)
addr	地址
len	長度

返回值：無

示例：

drv_w25q128_read((UINT8*)rx_buff1, 8181, strlen(tx_buff1));

14 drv_w25q128_sector_erase

功能：該函數(shù)用于，扇區(qū)擦除。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
addr	地址

返回值：無

示例：

drv_w25q128_sector_erase(secpos * DRV_w25q128_SOCTOR_SIZE);

15 drv_w25q128_chip_rease

功能：該函數(shù)用于，F(xiàn)LASH整片擦除(為了安全起見，若要調(diào)用，請先調(diào)用 drv_w25q128_write_enable 函數(shù))。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

無

16 drv_w25q128_powr_down

功能：該函數(shù)用于，掉電。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

無

17 drv_w25q128_release_powr_down

功能：該函數(shù)用于，讀閃存數(shù)據(jù)。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
pbuf	數(shù)據(jù)
addr	地址
len	長度

返回值：無

示例：

drv_w25q128_read((UINT8*)rx_buff1, 8181, strlen(tx_buff1));

18 drv_w25q128_write_nocheck

功能：該函數(shù)用于，寫數(shù)據(jù)。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
pbuf	數(shù)據(jù)
addr	地址
len	長度

返回值：無

示例：

drv_w25q128_write_nocheck(w25q128_buffer, secpos * DRV_w25q128_SOCTOR_SIZE, DRV_w25q128_SOCTOR_SIZE);

19 drv_w25q128_write

功能：該函數(shù)用于，寫閃存數(shù)據(jù)，可以使任意地址。

參數(shù)：

參數(shù)	釋義
pbuf	數(shù)據(jù)
addr	地址
len	長度

返回值：無

示例：

drv_w25q128_write((UINT8*)tx_buff1, 8181, strlen(tx_buff1));

20 drv_w25q128_init

功能：該函數(shù)用于，寫數(shù)據(jù)。

參數(shù)：無

返回值：無

示例：

drv_w25q128_init();

4 Demo實戰(zhàn)

4.1 創(chuàng)建一個Demo

復(fù)制20.1_file_xtu示例工程，到同一個文件夾下，修改文件名為3.1_SSD1315，如圖：

4.2 修改makefile

增加文件組件所在目錄頭文件路徑，和源文件路徑，如圖：

4.3 增加頭文件

使用代碼編輯器，將新建的工程文件加入代碼編輯器中，打開main.c，修改main.c，加入am.h等頭文件，如圖：

4.4 修改代碼

在Phase2Inits_exit 創(chuàng)建一個任務(wù)，如圖：

4.1 概述

上電后，按下按鍵，串口會打印出按下了哪一個按鍵

4.2 測試

測試步驟：

參考編譯教程，和文檔開頭的編譯指令，進行編譯

按照編譯教程選擇對應(yīng)的選項

燒錄

4.3 宏定義介紹

sample_w25q128_uart_printf

輸出日志到DEBUG 串口，日志比較少，可以輸出到這個串口，如果日志比較多，需要輸出到usb口，以免不必要的問題出現(xiàn)

sample_w25q128_catstudio_printf

輸出日志到USB 串口，使用catstudio查看，catstudio查看日志需要更新對應(yīng)版本mdb.txt文件，軟件打開filtter過濾日志，只查看用戶輸出的日志

SAMPLE_W25Q128_STACK_SIZE

?？臻g宏定義

4.4 全局變量介紹

sample_w25q128_task_ref

任務(wù)指針

4.5 函數(shù)介紹

Phase1Inits_enter

底層初始化，本例空

Phase1Inits_exit

底層初始化，本例空

Phase2Inits_enter

底層初始化，本例空

Phase2Inits_exit

創(chuàng)建主任務(wù)，初始化INT 引腳

代碼片段：

void Phase2Inits_exit(void)
{
    int ret;

    sample_w25q128_task_stack = malloc(SAMPLE_W25Q128_STACK_SIZE);

    ret = OSATaskCreate(&sample_w25q128_task_ref, sample_w25q128_task_stack, SAMPLE_W25Q128_STACK_SIZE, 88, "sample_w25q128_task", sample_w25q128_task, NULL);
    ASSERT(ret == OS_SUCCESS);
}

sample_w25q128_task

主任務(wù)，代碼發(fā)分為兩部分，一部分是發(fā)送不定長數(shù)據(jù)；另一部分是上電后等待其它模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，收到后打印到串口。

代碼片段：

static void sample_w25q128_task(void *ptr)
{
    int ret = 0;
    uint32_t identification = 0;
//    unsigned char writeBuf[30] = {0};
//    unsigned char readBuf[30] = {0};

//    ret = ql_spi_init(QL_SPI_PORT0, QL_SPI_MODE3, QL_SPI_CLK_812_5KHZ);
//    sample_w25q128_catstudio_printf("ql_spi_init ret %d", ret);

    drv_w25q128_init();

    identification = drv_w25q128_read_jedecid();
    sample_w25q128_uart_printf("identification is 0x%X, Device id is 0x%X, Manufacturer Device ID is 0x%X", 
                               drv_w25q128_read_jedecid(), drv_w25q128_read_device_id(), drv_w25q128_read_manufacturer_id());
    
//    while(1)
//    {
//        drv_w25q128_gpio_set(DRV_w25q128_SPI_CS, 0);
//        sample_w25q128_uart_printf("low");
//        OSATaskSleep(5*200);
//        drv_w25q128_gpio_set(DRV_w25q128_SPI_CS, 1);
//        sample_w25q128_uart_printf("high");
//        OSATaskSleep(5*200);
//    }
    if(identification != JEDECID)
    {
        /* 讀取錯誤處理 */
        sample_w25q128_uart_printf("SPI read-write Error, please check the connection between MCU and SPI Flashn");
    }
    else
    {
        //讀取成功處理
        char tx_buff1[64] = "abcdefghigklmnopqrstuvwxyz0123456789";
        char rx_buff1[64] = {0};
        char tx_buff2[64] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ9876543210";
        char rx_buff2[64] = {0};
        int i = 0;
        //測試跨sector寫，并且讀出數(shù)據(jù)，寫兩次，第二次保留第一次部分數(shù)據(jù)，證明數(shù)據(jù)擦除，寫入正常
        drv_w25q128_write((UINT8*)tx_buff1, 8181, strlen(tx_buff1));//從8181地址開始寫數(shù)據(jù)，需要寫第二和第三個扇區(qū)
        drv_w25q128_read((UINT8*)rx_buff1, 8181, strlen(tx_buff1));
        sample_w25q128_uart_printf("read flash:%s", rx_buff1);

        if(!strncmp(tx_buff1, rx_buff1, strlen(tx_buff1)))
        {
            sample_w25q128_uart_printf("SPI read-write succeed 1");
        }
        //驗證驅(qū)動擦除扇區(qū)時，可以保留之前有效內(nèi)容
        drv_w25q128_write((UINT8*)tx_buff2, 8186, strlen(tx_buff2));//從8186地址開始寫數(shù)據(jù)，需要寫第二和第三個扇區(qū)，同時不能擦掉8181 - 8186的5字節(jié)數(shù)據(jù)
        drv_w25q128_read((UINT8*)rx_buff2, 8181, strlen(tx_buff2) + 5);
        sample_w25q128_uart_printf("read flash:%s", rx_buff2);

        if(!strncmp(rx_buff2, "abcdeABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ9876543210", strlen("abcdeABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ9876543210")))
        {
            sample_w25q128_uart_printf("SPI read-write succeed 2");
        }
    }
//    memset(writeBuf, 0x00, sizeof(writeBuf));
//    memset(readBuf, 0x00, sizeof(readBuf));

//    writeBuf[0] = 0x9F;
    while (1)
    {
//        ret = ql_spi_write_read(QL_SPI_PORT0, readBuf, writeBuf, 1);
//        sample_w25q128_catstudio_printf("ql_spi_write_read ret %d, readBuf %02X,%02X,%02Xn", ret, readBuf[0], readBuf[1], readBuf[2]);
//        ret = ql_spi_write(QL_SPI_PORT0, writeBuf, 1);
//        sample_w25q128_catstudio_printf("ql_spi_write_read ret %d, readBuf %02Xn", ret, writeBuf[0]);
//        ret = ql_spi_read(QL_SPI_PORT0, readBuf, 3);
//        sample_w25q128_catstudio_printf("ql_spi_write_read ret %d, readBuf %02X,%02X,%02Xn", ret, readBuf[0], readBuf[1], readBuf[2]);
        OSATaskSleep(5 * 200);
    }
}

4.6 固件

點擊下載 Lora Demo固件

5 生態(tài)組件鏈接

SPI NOR FLASH

本文章源自奇跡物聯(lián)開源的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用知識庫Cellular IoT Wiki，更多技術(shù)干貨歡迎關(guān)注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

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奇跡物聯(lián)的業(yè)務(wù)服務(wù)范圍：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯(lián)網(wǎng)模組，為客戶物聯(lián)網(wǎng)ODM/OEM解決方案服務(wù)。我們的研發(fā)技術(shù)中心在石家莊，PCBA生產(chǎn)基地分布在深圳、石家莊、北京三個工廠，滿足不同區(qū)域&不同量產(chǎn)規(guī)模&不同產(chǎn)品開發(fā)階段的生產(chǎn)制造任務(wù)。跟傳統(tǒng)PCBA工廠最大的區(qū)別是我們只服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶。

連接我們，和10000+物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者一起 降低技術(shù)和成本門檻

讓蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更簡單~~

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審核編輯 黃宇