STM32通过SPI进行W25Q128（外部flash）读写操作

W25Q128:一颗SPI接口的外部NOR Flash储存器

容量128M-bit=16MB

作用特点：

1.储存程序/大容量数据

2.断电不丢失

一，内部结构

W25Q128 内部划分如下：

16MB 总容量
分成 256 个 Block（每个 64KB）
每个 Block 里 16 个 Sector（每个 4KB）
Sector 里很多 Page（每个 256B）

结构如下：

复制代码

Chip (16MB)
 └── Block (64KB)
      └── Sector (4KB)
           └── Page (256B)

二，读写机制

1，擦除的最小单位：4KB Sector

2，数据只能从1➡0，不能从0➡1

所以写数据之前要擦除4kb区域（全部变成0XFF）

写Page（256字节）

写入数据的最小单位是Page（256B）

一次最多写256字节，超过会自动翻页

读取数据（不需要擦除）

读写字节很快，可以连续读多个字节；

常见指令：

0x03：普通读（低速）
0x0B：快速读（高速）
0x3B / 6B / EB：双/四线高速读（QSPI）

4.状态寄存器

用于判断：

Flash 是否忙（BUSY 位）
是否写使能
安全保护状态

读写状态寄存器的指令也非常常用。

SPI通信协议

SPI：一种高速，全双工，同步的串行通信协议，支持一主多从；

接线：一一对应；通过DATASHEET文件查看结构框图

SPI的结构框图

SPI的工作模式

全双工：可以同时发送和接受

半双工：同一时刻要么发送，要么接收；

单工：单向通信

类型	是否能同时收发？	数据方向	例子
全双工	✔ 能同时	双向独立	SPI、UART
半双工	✘ 不能同时（轮流）	双向，共用通道	I²C、RS485
单工	✘ 永远单向	单向	红外遥控、广播

SPI四根线的作用

引脚	名称	含义	谁驱动？
SCK	Serial Clock	时钟信号	主机（Master）输出
MOSI	Master Out Slave In	主 → 从	主机输出
MISO	Master In Slave Out	从 → 主	从机输出
CS / NSS	Chip Select	片选	主机输出

SPI由主机产生时钟，从机只在时钟节拍下接受或输出数据

SPI的数据流：

当 /CS 拉低（选中从机）之后：

在 SCK 的每个跳变沿，从机和主机都会交换 1 bit 数据
MOSI 上的数据先写给从机
MISO 上的数据从从机返回主机
一次时钟 = 数据同时双向飞一次

SPI = 每个时钟都同时读 + 写。

SPI的四种工作模式

模式	CPOL	CPHA	官方名字
Mode 0	0	0	低电平空闲，上升沿采样
Mode 1	0	1	低电平空闲，下降沿采样
Mode 2	1	0	高电平空闲，下降沿采样
Mode 3	1	1	高电平空闲，上升沿采样

最常见的：Mode 0（W25Q128 也是）

SPI怎么使用？

1，拉低片选CS

2，发送命令/地址/数据

3，接受数据

4，拉高片选CS

SPI使用注意事项

1，时序模式必须对其

2，片选CS必须手动控制

SPI是全双工的，一定会收到东西

4，速度不要太快：

最大频率 80MHz
写操作推荐 < 20MHz

5，上电前几个ms不要操作SPI，避免外设未初始化好

STM32F407ZGT6的SPI软件思路：1，用的是SPI的哪个接口？2，是主机还是从机？3，发送一次数据的大小是多少？4，SPI的工作模式？5，CS由软件控制还是硬件控制？6，时钟的配置？7，数据传输是MSB还是LSB？8，主关闭TI，从打开TI.9,crc校验打开了吗？

引脚模式为什么要用复用推挽输出

复用：把IO口的控制权交给SPI

推挽输出：强驱动、明确的高低电平、抗干扰

CS推挽输出，其余三个复用推挽输出

数组复习知识

如果定义一个数组长度20，但是我赋值abc，只有三个字节，那后面的20个字节会是什么数据呢？

第 3 字节：'\0'（确定，strcpy自动加）；

数组定义方式	未赋值部分（第 4~19 字节）	是否推荐写入 Flash？
未初始化的局部数组	随机垃圾数据	不推荐（数据混乱）
全局数组（未手动初始化）	全 0x00	可选（但 0x00 后续修改需擦除）
手动用 memset 初始化为 0xFF	全 0xFF	强烈推荐（适配 Flash "先擦后写" 规则）

是否留 1 字节存\0，只看你后续是否用「字符串函数（如strcpy、printf、strlen）操作数据」------ 用字符串函数才需要留