STM32F4X SPI W25Q128

STM32F4X SPI W25Q128

  • 什么是SPI
  • SPI的特点
    • SPI通信引脚
    • SPI接线方式
    • SPI速率
    • SPI通信方式
    • SPI时钟相位和时钟极性
  • STM32F4X SPI
    • STM32F4X SPI配置
    • STM32F4X SPI频率
  • W25Q128
    • W25Q128存储结构
    • W25Q128读写操作
    • W25Q128常用指令
      • 读取ID命令(0x90)
      • 写使能命令(0x06)
      • 禁止写使能命令(0x04)
      • 读取W25Q128状态命令(0x05)
      • W25Q128扇区擦除命令(0x20)
      • W25Q128写页命令(0x02)
      • W25Q128读命令(0x03)
  • STM32F4X读写W25Q128例程

什么是SPI

SPI全称是Serial Peripheral Interface，又叫串口外围设备接口，是由Motorola(摩托罗拉)公司开发的一种在设备之间进行通信的协议。SPI是一种全双工同步串行通信协议，其通信过程只需要4根信号线，SPI主机可以连接多个SPI从机。目前很多的传感器，FLASH存储器件都使用SPI通信协议。

SPI的特点

SPI通信引脚

SPI有4根通信引脚，分别是CLK、MOSI、MISO和CS。
CLK:SPI的时钟引脚，用于主机和从机之间做时钟同步
MOSI:主机输出从机输入引脚，用于主机发送数据，从机接收数据
MISO:主机输入从机输出引脚，用于主机接收数据，从机发送数据
CS:片选引脚，用于主机选中从机进行通信，通常是低电平有效

SPI接线方式

在这里插入图片描述
由上图可以知道，SPI主机可以接多个从机，其中
主机的SCLK< – >从机的SCLK
主机的MOSI< – >从机的MOSI
主机的MISO< – >从机的MISO
主机的CS< – >从机的CS
在进行通信的时候，主机选择哪个从机进行通信取决于CS引脚，当主机把某个从机的CS引脚拉低时，就说明主机要跟CS被拉低的那个从机进行通信。

SPI速率

SPI是全双工且SPI没有定义速度限制，一般的实现通常能达到甚至超过10 Mbps

SPI通信方式

在这里插入图片描述
SPI的主机和从机都会有一个8位的移位寄存器，用来发送和接收数据

  • 主机会将从机的CS线拉低，代表从机被选上，准备进行通信。
  • 主机通过SCLK线发送时钟信号，准备发送或接收数据。
  • 主机会先把数据先放入主机的移位寄存器里面，然后在SCLK的信号下，将移位寄存器中的数据通过MOSI线一位一位地发送给从机，从机也将移位寄存器中的数据通过MISO线一位一位地发送给主机，这样主机和从机的数据就实现的交换。
    SPI的读和写是同步完成，当主机发送一个数据给从机时，也必然会收到一个数据，收到的数据也可以选择不处理。所以当主机需要发送数据时，必然会收到一个数据。主机需要接收数据时，也必须先发一个数据。

SPI时钟相位和时钟极性

时钟相位CPHA和时钟时钟极性CPOL是决定SPI的数据采集规则，通常可以通过软件进行配置，根据配置不同有4种时序关系。
CPHA:时钟相位，为0时从第一个时钟边沿开始采样数据，为1时从第二个时钟边沿开始采样数据
CPOL:时钟极性，为0代表空闲状态时，SCK保持低电平，为1代表空闲状态时，SCK保持高电平

模式CPHACPOL
MODE000
MODE101
MODE210
MODE311

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
主机和从机之间的CPHA和CPOL要保持一致，否则通信会失败。通常在一些SPI器件的数据手册上会告诉用户其通信模式。

STM32F4X SPI

STM32F4X SPI配置

STM32F4X的库函数提供了SPI的配置函数

typedef struct
{uint16_t SPI_Direction;           /*!< Specifies the SPI unidirectional or bidirectional data mode.This parameter can be a value of @ref SPI_data_direction */uint16_t SPI_Mode;                /*!< Specifies the SPI operating mode.This parameter can be a value of @ref SPI_mode */uint16_t SPI_DataSize;            /*!< Specifies the SPI data size.This parameter can be a value of @ref SPI_data_size */uint16_t SPI_CPOL;                /*!< Specifies the serial clock steady state.This parameter can be a value of @ref SPI_Clock_Polarity */uint16_t SPI_CPHA;                /*!< Specifies the clock active edge for the bit capture.This parameter can be a value of @ref SPI_Clock_Phase */uint16_t SPI_NSS;                 /*!< Specifies whether the NSS signal is managed byhardware (NSS pin) or by software using the SSI bit.This parameter can be a value of @ref SPI_Slave_Select_management */uint16_t SPI_BaudRatePrescaler;   /*!< Specifies the Baud Rate prescaler value which will beused to configure the transmit and receive SCK clock.This parameter can be a value of @ref SPI_BaudRate_Prescaler@note The communication clock is derived from the masterclock. The slave clock does not need to be set. */uint16_t SPI_FirstBit;            /*!< Specifies whether data transfers start from MSB or LSB bit.This parameter can be a value of @ref SPI_MSB_LSB_transmission */uint16_t SPI_CRCPolynomial;       /*!< Specifies the polynomial used for the CRC calculation. */
}SPI_InitTypeDef;

SPI_Direction:配置SPI的工作方式
SPI_Mode:配置SPI是工作在主机还是从机
SPI_DataSize:配置SPI的数据传输位数
SPI_CPOL:配置SPI的时钟极性
SPI_CPHA:配置SPI的时钟相位
SPI_NSS:配置从机的CS是硬件控制还是软件控制
SPI_BaudRatePrescaler:配置SPI预分配器
SPI_FirstBit:配置数据传输从MSB位还是LSB位开始
SPI_CRCPolynomial:CRC值计算的多项式

/*** SPI初始化函数* SPIx:SPI控制器* SPI_InitStruct:SPI初始化结构体*/
void SPI_Init(SPI_TypeDef* SPIx, SPI_InitTypeDef* SPI_InitStruct)

STM32F4X SPI频率

STM32F4X的SPI可以通过分频器得到适合的频率。SPI的分频器有以下的分配倍数
在这里插入图片描述
假设使用SPI1，SPI1的时钟源是APB2,APB2的频率为84MHZ，分频系数选择4，则最终的SPI1频率为
Fspi = APB2 / 4 = 21MHz

W25Q128

W25Q128是华邦公司生产的一款SPI FLASH芯片，其容量为128Mbit，也就是16M，最大可以存储16M的数据

W25Q128存储结构

W25Q128将16M的容量分成了256个块，一个块大小为64K，每个块又分成了16个扇区，一个扇区为4K，每个扇区又分成了16个页，每个页为256字节。
在这里插入图片描述

W25Q128读写操作

FLASH芯片的特点是在每次写操作之前都要先擦除，因为FLASH中的每个bit不能将0写成1，只能将1写成0。所以在写之前要写擦除。W25Q128每次擦除的最小单位为一个扇区，也就是4K。
Flash 写入数据时，不能跨页写入，一次最多写入一页，W25Q128的一页是 256 字节。写入数据一旦跨页，必须在写满上一页的时候，等待 Flash 将数据从缓存搬移到非易失区，重新再次往里写。
每款 Flash 的扇区大小不一定相同，W25Q128 的一个扇区是 4096 字节。为了提高擦除效率，使用不同的擦除指令还可以一次性进行 32K（8 个扇区）、64K（16 个扇区）以及整片擦除。

W25Q128常用指令

W25Q128内置了很多的操作命令，用户可以通过不同的命令对W25Q128进行操作

读取ID命令(0x90)

在使用W25Q128前，可以通过读取ID来判断SPI的通信是否正常。通过给W25Q128发送0x90命令，如果通信正常，W25Q128会返回芯片的ID。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
主机需要连续发送0x90,0x00,0x00,0x00 4个数据给到W25Q128，发送完之后W25Q128就会返回16位的ID。

写使能命令(0x06)

W25Q128每次进行写操作之前，都需要发送写使能命令，主机只需要发送0x06命令给W25Q128就可以使能写操作
在这里插入图片描述

禁止写使能命令(0x04)

主机发送0x04命令给W25Q128就可以禁止写操作
在这里插入图片描述

读取W25Q128状态命令(0x05)

主机发送0x05命令给W25Q128，W25Q128会返回当前的状态标志位。
在这里插入图片描述

W25Q128扇区擦除命令(0x20)

扇区擦除命令可以擦除一个删除，主机需要先发送0x20命令，然后接着发送24位需要擦除的删除地址

在这里插入图片描述

W25Q128写页命令(0x02)

在这里插入图片描述
主机需要先发送0x02命令，接着发送24位页地址，最后就可以连续发送256字节的数据。

W25Q128读命令(0x03)

在这里插入图片描述
主机需要先发送0x03命令，接着发送24位地址，最后就可以连续读取数据。

STM32F4X读写W25Q128例程

以下例程是基于正点原子的SPI例程。
w25qxx.h

#ifndef __W25QXX_H
#define __W25QXX_H			    
#include "sys.h"  
//	 
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//ALIENTEK STM32F407开发板
//W25QXX 驱动代码	   
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// //W25X系列/Q系列芯片列表	   
//W25Q80  ID  0XEF13
//W25Q16  ID  0XEF14
//W25Q32  ID  0XEF15
//W25Q64  ID  0XEF16	
//W25Q128 ID  0XEF17	
#define W25Q80 	0XEF13 	
#define W25Q16 	0XEF14
#define W25Q32 	0XEF15
#define W25Q64 	0XEF16
#define W25Q128	0XEF17#define NM25Q80 	0X5213
#define NM25Q16 	0X5214
#define NM25Q32 	0X5215
#define NM25Q64 	0X5216
#define NM25Q128	0X5217
#define NM25Q256 	0X5218extern u16 W25QXX_TYPE;					//定义W25QXX芯片型号		   #define	W25QXX_CS 		PBout(7)  		//W25QXX的片选信号#define W25Q128_PAGE_SIZE    (256) // W25Q128 页大小
#define W25Q128_SECTOR_SIZE   (256 * 16) // W25Q128 扇区大小
#define W25Q128_SECTOR_INDEX (0) // 扇区索引
// 
//指令表
#define W25X_WriteEnable		0x06 
#define W25X_WriteDisable		0x04 
#define W25X_ReadStatusReg		0x05 
#define W25X_WriteStatusReg		0x01 
#define W25X_ReadData			0x03 
#define W25X_FastReadData		0x0B 
#define W25X_FastReadDual		0x3B 
#define W25X_PageProgram		0x02 
#define W25X_BlockErase			0xD8 
#define W25X_SectorErase		0x20 
#define W25X_ChipErase			0xC7 
#define W25X_PowerDown			0xB9 
#define W25X_ReleasePowerDown	0xAB 
#define W25X_DeviceID			0xAB 
#define W25X_ManufactDeviceID	0x90 
#define W25X_JedecDeviceID		0x9F void W25QXX_Init(void);
u16  W25QXX_ReadID(void);  	    		//读取FLASH ID
u8	 W25QXX_ReadSR(void);        		//读取状态寄存器 
void W25QXX_Write_SR(u8 sr);  			//写状态寄存器
void W25QXX_Write_Enable(void);  		//写使能 
void W25QXX_Write_Disable(void);		//写保护
void W25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);
void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead);   //读取flash
void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite);//写入flash
void W25QXX_Erase_Chip(void);    	  	//整片擦除
void W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr);	//扇区擦除
void W25QXX_Wait_Busy(void);           	//等待空闲
void W25QXX_PowerDown(void);        	//进入掉电模式
void W25QXX_WAKEUP(void);				//唤醒
#endif

w25qxx.c

#include "w25qxx.h" 
#include "spi.h"
#include "delay.h"	   
#include "usart.h"	
//	 
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//W25QXX 驱动代码	   
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// 	u16 W25QXX_TYPE=W25Q128;	//默认是W25Q128//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//W25Q128
//容量为16M字节,共有128个Block,4096个Sector //初始化SPI FLASH的IO口
void W25QXX_Init(void)
{ GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOG时钟//GPIOB14GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//PB14GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//PG7GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_7);//PG7输出1,防止NRF干扰SPI FLASH的通信 W25QXX_CS=1;			//SPI FLASH不选中SPI1_Init();		   			//初始化SPISPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4);		//设置为21M时钟W25QXX_TYPE=W25QXX_ReadID();	//读取FLASH ID.
}  //读取W25QXX的状态寄存器
//BIT7  6   5   4   3   2   1   0
//SPR   RV  TB BP2 BP1 BP0 WEL BUSY
//SPR:默认0,状态寄存器保护位,配合WP使用
//TB,BP2,BP1,BP0:FLASH区域写保护设置
//WEL:写使能锁定
//BUSY:忙标记位(1,忙;0,空闲)
//默认:0x00
u8 W25QXX_ReadSR(void)   
{  u8 byte=0;   W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg);    //发送读取状态寄存器命令    byte=SPI1_ReadWriteByte(0Xff);             //读取一个字节  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     return byte;   
} 
//写W25QXX状态寄存器
//只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!!
void W25QXX_Write_SR(u8 sr)   
{   W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg);   //发送写取状态寄存器命令    SPI1_ReadWriteByte(sr);               //写入一个字节  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      
}   
//W25QXX写使能	
//将WEL置位   
void W25QXX_Write_Enable(void)   
{W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable);      //发送写使能  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      
} 
//W25QXX写禁止	
//将WEL清零  
void W25QXX_Write_Disable(void)   
{  W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable);     //发送写禁止指令    W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      
} 		
//读取芯片ID
//返回值如下:				   
//0XEF13,表示芯片型号为W25Q80  
//0XEF14,表示芯片型号为W25Q16    
//0XEF15,表示芯片型号为W25Q32  
//0XEF16,表示芯片型号为W25Q64 
//0XEF17,表示芯片型号为W25Q128 	  
u16 W25QXX_ReadID(void)
{u16 Temp = 0;	  W25QXX_CS=0;				    SPI1_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令	    SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	    SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	    SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	 			   Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF)<<8;  Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);	 W25QXX_CS=1;				    return Temp;
}   		    
//读取SPI FLASH  
//在指定地址开始读取指定长度的数据
//pBuffer:数据存储区
//ReadAddr:开始读取的地址(24bit)
//NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535)
void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead)   
{ u16 i;   										    W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadData);         //发送读取命令   SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16));  //发送24bit地址    SPI1_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8));   SPI1_ReadWriteByte((u8)ReadAddr);   for(i=0;i<NumByteToRead;i++){ pBuffer[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);   //循环读数  }W25QXX_CS=1;  				    	      
}  
//SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据
//在指定地址开始写入最大256字节的数据
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大256),该数不应该超过该页的剩余字节数!!!	 
void W25QXX_Write_Page(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)
{u16 i;  W25QXX_Write_Enable();                  //SET WEL W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_PageProgram);      //发送写页命令   SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址    SPI1_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8));   SPI1_ReadWriteByte((u8)WriteAddr);   for(i=0;i<NumByteToWrite;i++)SPI1_ReadWriteByte(pBuffer[i]);//循环写数  W25QXX_CS=1;                            //取消片选 W25QXX_Wait_Busy();					   //等待写入结束
} 
//无检验写SPI FLASH 
//必须确保所写的地址范围内的数据全部为0XFF,否则在非0XFF处写入的数据将失败!
//具有自动换页功能 
//在指定地址开始写入指定长度的数据,但是要确保地址不越界!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
//CHECK OK
void W25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)   
{ 			 		 u16 pageremain;	   pageremain=256-WriteAddr%256; //单页剩余的字节数		 	    if(NumByteToWrite<=pageremain)pageremain=NumByteToWrite;//不大于256个字节while(1){	   W25QXX_Write_Page(pBuffer,WriteAddr,pageremain);if(NumByteToWrite==pageremain)break;//写入结束了else //NumByteToWrite>pageremain{pBuffer+=pageremain;WriteAddr+=pageremain;	NumByteToWrite-=pageremain;			  //减去已经写入了的字节数if(NumByteToWrite>256)pageremain=256; //一次可以写入256个字节else pageremain=NumByteToWrite; 	  //不够256个字节了}};	    
} 
//写SPI FLASH  
//在指定地址开始写入指定长度的数据
//该函数带擦除操作!
//pBuffer:数据存储区
//WriteAddr:开始写入的地址(24bit)						
//NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)   
u8 W25QXX_BUFFER[4096];		 
void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite)   
{ u32 secpos;u16 secoff;u16 secremain;	   u16 i;    u8 * W25QXX_BUF;	  W25QXX_BUF=W25QXX_BUFFER;	     secpos=WriteAddr/4096;//扇区地址  secoff=WriteAddr%4096;//在扇区内的偏移secremain=4096-secoff;//扇区剩余空间大小   //printf("ad:%X,nb:%X\r\n",WriteAddr,NumByteToWrite);//测试用if(NumByteToWrite<=secremain)secremain=NumByteToWrite;//不大于4096个字节while(1) {	W25QXX_Read(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//读出整个扇区的内容for(i=0;i<secremain;i++)//校验数据{if(W25QXX_BUF[secoff+i]!=0XFF)break;//需要擦除  	  }if(i<secremain)//需要擦除{W25QXX_Erase_Sector(secpos);//擦除这个扇区for(i=0;i<secremain;i++)	   //复制{W25QXX_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];	  }W25QXX_Write_NoCheck(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区  }else W25QXX_Write_NoCheck(pBuffer,WriteAddr,secremain);//写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. 				   if(NumByteToWrite==secremain)break;//写入结束了else//写入未结束{secpos++;//扇区地址增1secoff=0;//偏移位置为0 	 pBuffer+=secremain;  //指针偏移WriteAddr+=secremain;//写地址偏移	   NumByteToWrite-=secremain;				//字节数递减if(NumByteToWrite>4096)secremain=4096;	//下一个扇区还是写不完else secremain=NumByteToWrite;			//下一个扇区可以写完了}	 };	 
}
//擦除整个芯片		  
//等待时间超长...
void W25QXX_Erase_Chip(void)   
{                                   W25QXX_Write_Enable();                  //SET WEL W25QXX_Wait_Busy();   W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_ChipErase);        //发送片擦除命令  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      W25QXX_Wait_Busy();   				   //等待芯片擦除结束
}   
//擦除一个扇区
//Dst_Addr:扇区地址 根据实际容量设置
//擦除一个山区的最少时间:150ms
void W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr)   
{  //监视falsh擦除情况,测试用   //printf("fe:%x\r\n",Dst_Addr);	  Dst_Addr*=4096;W25QXX_Write_Enable();                  //SET WEL 	 W25QXX_Wait_Busy();   W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_SectorErase);      //发送扇区擦除指令 SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16));  //发送24bit地址    SPI1_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8));   SPI1_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr);  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      W25QXX_Wait_Busy();   				   //等待擦除完成
}  
//等待空闲
void W25QXX_Wait_Busy(void)   
{   while((W25QXX_ReadSR()&0x01)==0x01);   // 等待BUSY位清空
}  
//进入掉电模式
void W25QXX_PowerDown(void)   
{ W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_PowerDown);        //发送掉电命令  W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      delay_us(3);                               //等待TPD  
}   
//唤醒
void W25QXX_WAKEUP(void)   
{  W25QXX_CS=0;                            //使能器件   SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown);   //  send W25X_PowerDown command 0xAB    W25QXX_CS=1;                            //取消片选     	      delay_us(3);                               //等待TRES1
}

spi.c

#include "spi.h"
//	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32F407开发板
//SPI 驱动代码	   
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2014/5/6
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024
//All rights reserved									  
// 	 //以下是SPI模块的初始化代码，配置成主机模式 						  
//SPI口初始化
//这里针是对SPI1的初始化
void SPI1_Init(void)
{	 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);//使能SPI1时钟RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);//GPIOFB3,4,5初始化设置GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;//PB3~5复用功能输出	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI1); //PB3复用为 SPI1GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_SPI1); //PB4复用为 SPI1GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI1); //PB5复用为 SPI1//这里只针对SPI口初始化RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);//复位SPI1RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,DISABLE);//停止复位SPI1SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//设置SPI工作模式:设置为主SPISPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//串行同步时钟的空闲状态为高电平SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;		//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值计算的多项式SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设SPI1_ReadWriteByte(0xff);//启动传输		 
}   
//SPI1速度设置函数
//SPI速度=fAPB2/分频系数
//@ref SPI_BaudRate_Prescaler:SPI_BaudRatePrescaler_2~SPI_BaudRatePrescaler_256  
//fAPB2时钟一般为84Mhz：
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));//判断有效性SPI1->CR1&=0XFFC7;//位3-5清零，用来设置波特率SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler;	//设置SPI1速度 SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); //使能SPI1
} 
//SPI1 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{		 			 while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){}//等待发送区空  SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个byte  数据while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET){} //等待接收完一个byte  return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据	}

main.c

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "spi.h"
#include "w25qxx.h"
#include "key.h"  
#include "stm32f4xx_rng.h"void init_data(u8 *data)
{uint32_t random_num = 0,i;for(i = 0;i < W25Q128_PAGE_SIZE / 4;i++){if(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_CECS | RNG_FLAG_SECS) == RESET) // 判断CECS 和 SECS{if(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == SET) // 判断随机数是都准备好{random_num = RNG_GetRandomNumber(); // 读取随机数data[i * 4]  = (random_num >> 24) & 0xFF;data[i * 4 + 1]   = (random_num >> 16) & 0xFF;data[i * 4 + 2]   = (random_num >> 8) & 0xFF;data[i * 4 + 3]   = (random_num >> 0) & 0xFF;}RNG_ClearFlag(RNG_FLAG_CECS | RNG_FLAG_SECS);}}}int main(void)
{ u8 key,read_data[W25Q128_PAGE_SIZE],write_data[W25Q128_PAGE_SIZE],success_flag;u16 i=0,j;u16 id = 0;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_RNG,ENABLE);RNG_Cmd(ENABLE);delay_init(168);     //初始化延时函数uart_init(115200);	//初始化串口波特率为115200W25QXX_Init();			//W25QXX初始化id = W25QXX_ReadID(); // 读IDif (id == W25Q128 || id == NM25Q128)printf("W25Q128 Init Success\r\n");elseprintf("W25Q128 Init Error\r\n");W25QXX_Erase_Sector(W25Q128_SECTOR_INDEX); // 擦除一个扇区for(i = 0;i < W25Q128_SECTOR_SIZE / 256 ;i++){success_flag = 1;init_data(write_data); // 初始化数据W25QXX_Write_Page(write_data,(W25Q128_SECTOR_INDEX * W25Q128_SECTOR_SIZE) + (i * W25Q128_PAGE_SIZE),W25Q128_PAGE_SIZE); // 写一页delay_ms(100);W25QXX_Read(read_data,(W25Q128_SECTOR_INDEX * W25Q128_SECTOR_SIZE) + (i * W25Q128_PAGE_SIZE),W25Q128_PAGE_SIZE); // 读一页for(j = 0;j < W25Q128_PAGE_SIZE;j++) // 比较{if(write_data[j] != read_data[j]){success_flag = 0;break;}}	if(success_flag)printf("Sector %d Page %d write success\r\n",W25Q128_SECTOR_INDEX,i);elseprintf("Sector %d Page %d write error\r\n",W25Q128_SECTOR_INDEX,i);}while(1);}

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