STM32——SPI

STM32------SPI

1.SPI介绍

SPI是什么?

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如 AT91RM9200 。

SPI 物理架构

SPI 包含 4 条总线,SPI 总线包含 4 条总线,分别为SS、SCK、MOSI、MISO。它们的作用介绍如下 :

(1) MISO -- Master Input Slave Output,主设备数据输入,从设备数据输出

(2) MOSI -- Master Output Slave Input,主设备数据输出,从设备数据输入

(3) SCK -- Serial Clock,时钟信号,由主设备产生

(4) CS -- Chip Select,片选信号,由主设备控制

SPI 工作原理

SPI 工作模式

时钟极性(CPOL):

没有数据传输时时钟线的空闲状态电平

0:SCK在空闲状态保持低电平

1:SCK在空闲状态保持高电平

时钟相位(CPHA)

时钟线在第几个时钟边沿采样数据

0:SCK的第一(奇数)边沿进行数据位采样,数据在第一个时钟边沿被锁存

1:SCK的第二(偶数)边沿进行数据位采样,数据在第二个时钟边沿被锁存

模式 0 和模式 3 最常用。

模式 0 时序图:

模式 3 时序图:

2.W25Q128 介绍

什么是 W25Q128

W25Q128 是华邦公司推出的一款 SPI 接口的 NOR Flash 芯片,其存储空间为 128 Mbit,相当于 16M 字节。

Flash 是常用的用于储存数据的半导体器件,它具有容量大,可重复擦写、按"扇区/块"擦除、掉电后数据可继续保存的特性。

Flash 是有一个物理特性:只能写 0 ,不能写 1 ,写 1 靠擦除。

W25Q128 存储架构

一般按扇区(4k)进行擦除。

可以按 章 -- 节 -- 页 -- 字 进行理解。

W25Q128 常用指令

写使能 (06H)

执行页写,扇区擦除,块擦除,片擦除,写状态寄存器等指令前,需要写使能。

拉低CS片选 → 发送06H → 拉高CS片选

读状态寄存器(05H)

拉低CS片选 → 发送05H→ 返回SR1的值 → 拉高CS片选

读时序(03H)

拉低CS片选 → 发送03H→ 发送24位地址 → 读取数据(1~n) → 拉高CS片选

页写时序 (02H)

页写命令最多可以向FLASH传输256个字节的数据。

拉低CS片选 → 发送02H→ 发送24位地址 → 发送数据(1~n) → 拉高CS片选

扇区擦除时序(20H)

写入数据前,检查内存空间是否全部都是 0XFF ,不满足需擦除。

拉低CS片选 → 发送20H→ 发送24位地址 → 拉高CS片选

W25Q128 状态寄存器

W25Q128 一共有 3 个状态寄存器,它们的作用是跟踪芯片的状态。

其中,状态寄存器 1 较为常用。

BUSY:指示当前的状态,0 表示空闲,1 表示忙碌

WEL:写使能锁定,为 1 时,可以操作页/扇区/块。为 0 时,写禁止。

W25Q128 常见操作流程

以下流程省略了拉低/拉高片选信号CS。

读操作:

擦除扇区:

写操作

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