嵌入式——Flash(W25Q64)

目录

一、初识W25Q64

[1. 基本认识](#1. 基本认识)

[2. 引脚介绍](#2. 引脚介绍)

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二、W25Q64特性

[1. SPI模式](#1. SPI模式)

[2. 双输出SPI方式](#2. 双输出SPI方式)

三、状态寄存器

[1. BUSY位](#1. BUSY位)

[2. WEL位](#2. WEL位)

[3. BP2、BP1、 BP0位](#3. BP2、BP1、 BP0位)

[4. TB位](#4. TB位)

[5. 保留位](#5. 保留位)

[6. SRP位](#6. SRP位)

四、常用操作指令

[1. 写使能指令(06h)](#1. 写使能指令(06h))

[2. 写禁止指令(04h)](#2. 写禁止指令(04h))

[3. 读状态寄存器指令(05h)](#3. 读状态寄存器指令(05h))

[4. 写状态寄存器指令(01h)](#4. 写状态寄存器指令(01h))

[5. 读数据指令(03h)](#5. 读数据指令(03h))


一、初识W25Q64

1. 基本认识

W25Q64是华邦公司推出的大容量 基于SPI通信 的FLASH 产品 ,工作电压为 2.7~3.6V,存储容量为 64Mb(8MB),擦写周期可达 10万次,数据保存时间可达 20年。 W25Q64系列 Flash存储器与 普通串行Flash存储器 相比,其使用 更灵活、性能更出色,非常 适合用于存储声音、文本和数据

W25Q64 有 ++32768个 可编程页,每页 256字节。++

使用 页编程指令 就可以 每次编程 256字节。

使用 扇区擦除指令 可以 每次擦除 256字节。

使用 块擦除指令 可以 每次擦除 256 页。

使用 整片擦除指令 可以 擦除整个 芯片。
W25Q64 共有 2048个可擦除扇区(一个大小 4096) 或 128个 可擦除块

2. 引脚介绍

W25Q16、 W25Q32 和 W25Q64 支持**++标准的 SPl接口,传输速率最大 75 MHz,采用四线制,即4个引脚。++**

① 串行 时钟引脚 (CLK)

② 芯片 选择引脚 (CS)

③ 串行数据 输出引脚(DO)

④ 串行数据 输入 / 输出引脚(DIO):在普通情况下,该引脚是 串行输入引脚(DI) ,当使用 快读双输出 指令时,该 引脚就变成了 输出引脚,在 这种情况下,芯片就有 2个 DO引脚 ,所以称为 双输出,其 通信速率 相当于翻了 一番,所以 传输速率更快。

二、W25Q64特性

1. SPI模式

W25Q16 / 32 / 64支持通过 四线制SPl总线方式访问 ,支持 两种 SPI通信方式 ,即模式 0 和模式 3都支持。

模式 0 和 模式 3 的主要区别 是:当主机的SPl接口处于空闲或者没有数据传输时CLK的电平 是 高电平还是 低电平。对于模式 0,CLK的电平为 低电平;对于模式 3,CLK的电平为 高电平。在 ++两种模式下芯片都是在 CLK的上升沿 采集输入数据,下降沿 输出数据。++

2. 双输出SPI方式

W25Q16 / 32 / 64 支持 SPI 双输出方式 ,但需要使用 快读双输出指令(Fast Read Dual Output) ,这时通信速率相当于标准 SPI 的 2倍。这个命令非常适合在 ++需要一上电就快速下载代码到内存中的情况 或者 需要缓存代码段到内存中运行的情况。++ 在使用快读双输出指令后,DI 引脚变为 输出引脚

3.保持功能

芯片处于使能状态(CS=0)时,把 HOLD引脚拉低可以 使芯片暂停工作 ,适用于**++芯片和其他器件 共享主机 SPI 接口的情况。++**

例如:当 主机接收到一个更高优先级的中断时 就会抢占主机的 SPl接口,而这时芯片的页缓存区(Page Buffer) 还有一部分 没有写完,在这种情况下,保持功能可以保存好 页缓存区的数据,等中断释放 SPI 口时,再继续完成刚才 没有写完的工作。

使用保持功能,CS引脚必须为低电平 。在 HOLD引脚出现下降沿 以后,如果CLK引脚为低电平,将 开启保持功能 ;如果 CLK引脚为高电平,保持功能在 CLK引脚的下一个 下降沿开始 。在 HOLD引脚 出现上升沿 以后,如果 CLK引脚为低电平,保持功能将结束 ;如果 CLK引脚为高电平,在 CLK引脚的下一个下降沿保持功能将结束

在 保持功能起作用期间,DO引脚 处于 高阻抗状态DI引脚 和 DO引脚上的信号将被忽略 ,而且在此期间,CS引脚 也必须 保持低电平,如果在此期间 CS引脚电平 被拉高,芯片内部的 逻辑将会被重置。

三、状态寄存器

1. BUSY位

忙位 ,是只读位 ,位于状态寄存器中的S0。当执行页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除、写状态寄存器等指令 时,该位将自动置 1。此时,除了读状态寄存器指令,其他指令都忽略;当页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除和写状态寄存器等指令执行完毕之后,该位将自动清 0,表示芯片可以接收其他指令了。

2. WEL位

写保护位 ,是只读位 ,位于状态寄存器中的S1。执行完写使能指令 后,该位将置 1。当芯片处于写保护状态下,该位为 0。

在下面两种情况下,会进入 写保护状态:掉电后执行指令写禁止、页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除,以及 写状态寄存器。

3. BP2、BP1、 BP0位

块保护位 ,是可读可写位 ,分别位于状态寄存器的S4、S3、S2,可以**++用 写状态寄存器指令置位 这些块保护位。++**

在默认状态下,这些位都为 0,即 块处于 未保护状态下 。可以设置块为**++没有保护、部分保护或者全部保护等状态。++**

当 SPR位为 1 或 /P引脚 为低电平时,这些位 不可以被更改。

4. TB位

底部和顶部块的保护位 ,是可读可写位 ,位于状态寄存器的 S5。该位默认为 0,表明顶部和底部块 处于未被保护状态下 ,可以用 写状态寄存器指令置位该位。当 SPR位为 1 或 /WP引脚 为低电平时,这些位不可以被更改。

5. 保留位

位于状态寄存器的 S6,读取状态寄存器值时,该位为 0。

6. SRP位

状态寄存器保护位 ,是可读可写位 ,位于状态寄存器的 S7。该位结合 /P引脚 可以禁止写状态寄存器功能

该位默认值为0。当SRP=0时,/WP引脚 不能控制状态寄存器的写禁止 ;当 SRP=1 且 /P=0时,写状态寄存器指令失效 ;当SRP=1 且 /P=1 时,可以执行写状态寄存器指令。

四、常用操作指令

1. 写使能指令(06h)

该指令会使 状态寄存器WEL位置位。在执行每个页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除和写状态寄存器等指令之前,都要先置位 WEL 。/CS引脚 先拉低为低电平后,写使能指令代码 06h 从 DI引脚输入,在 CLK上升沿采集,然后将 /CS引脚 拉高为高电平。

2. 写禁止指令(04h)

该指令将会使 WEL位 变为0。/CS引脚 拉低为低电平 后,再把 04h 从 DI引脚 输入到芯片,将 /CS引脚 拉高为高电平后,就可完成这个指令。

在执行完 写状态寄存器、页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除等指令 之后,WEL位就会自动变为 0。

3. 读状态寄存器指令(05h)

当 /CS引脚 拉低为低电平 后,开始把 05h 从 DI引脚 输入到芯片在 CLK的上升沿 时数据被芯片采集 ,当芯片采集到的数据为 05h 时,芯片就会把 状态寄存器的值从 DO引脚输出,数据在CLK的下降沿输出高位在前

读状态寄存器指令 在任何时候都可以用,甚至在 编程、擦除 和 写状态寄存器的过程中也可以用,这样就可以 ++根据状态寄存器的 BUSY位 判断编程、擦除和写状态寄存器周期有没有结束,从而知道芯片 是否可以接收 下一条指令了。++
如果 /CS引脚 没有被拉高为高电平状态寄存器的值将一直从DO引脚输出 。/CS引脚拉高为高电平后,读状态寄存器指令结束

4. 写状态寄存器指令(01h)

在执行 写状态寄存器指令之前,需要 先执行写使能指令 。先将 /CS引脚 拉低为低电平后,然后把 01h 从 DI引脚 输入到芯片,接着把 想要设置的状态寄存器值通过 DI引脚 输入到芯片,/CS引脚拉高为高电平时,写状态寄存器指令结束。如果此时没有把 /CS 引脚 拉高为高电平 或者 拉得晚了 ,值将不会被写入,指令无效。

只有 状态寄存器中的 SRP、TB、BP2、BP1、BP0 位可以被写入 ,其他只读位的值不会变 。在该指令执行的过程中,状态寄存器中的 BUSY位为 1,这时可以用 读状态寄存器指令读出 状态寄存器的值并进行判断 。当 写寄存器指令 执行完毕时,BUSY 位将自动变为 0,WEL位 也自动变为 0。

通过对 TB、 BP2、 BP1、 BP0 等位写 1,就可以 ++实现将芯片的部分或全部存储区域设置为只读。++ 通过对SRP位写 1,再把 /WP引脚 拉低为低电平,就可以 ++实现禁止写入 状态寄存器的功能。++

5. 读数据指令(03h)

该指令 ++允许读出一个字节或一个以上的字节++ 。先把 /CS引脚 拉低为低电平,然后把 03h 通过DI引脚 写入芯片,再送入 24位的地址 ,这些数据将在 CLK 的上升沿被芯片采集

芯片接收完 24位地址 之后,就会把相应地址的数据在 CLK引脚的下降沿 从 DO引脚 发送出去,高位在前。当发送完这个地址的数据之后,地址将自动增加 ,然后通过 DO引脚把 下一个地址的数据发送出去 ,从而形成一个 数据流 。也就是说,++只要时钟在工作,通过 一条读指令,就可以把 整个芯片存储区的数据读出来。++

把 /CS引脚 拉高为高电平时,读数据指令将结束++当芯片在 执行页编程、扇区擦除、块擦除、芯片擦除和读状态寄存器指令的周期内,读数据指令不起作用。++


代码后期补充。

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