W25Q64模块

简介

W25Q256支持3字节地址，4字节地址读写

而3字节地址读写，只能呢个读写前16MB ,后面的16MB够不着

4字节地址读写，都可以进行读写

2^24/1024=16384kb

16384/1024=16MB

硬件电路

 W25Q64的框图

W25Q64 的整个存储器空间采用分层划分方式：

• 先划分若干个块（Block）
• 每个块又划分若干个扇区（Sector）
• 每个扇区内部再分成多个页（Page）

存储器以字节为单位，每个字节都有唯一的地址，地址宽度为 24 位（3 个字节），整个地址空间从 00 00 00 到 7F FF FF

各级划分详情

• 块（Block）：整个存储空间以 64KB 为一个基本单元划分块。W25Q64 总容量为 8MB（8192KB），共分为 128 个块（0-127）。
• 扇区（Sector）：每个块划分为 16 个扇区（0-15），每个扇区大小为 4KB。
• 页（Page）：每个扇区包含 16 页，每页大小为 256 字节。页地址变化范围从 xx xx 00 到 xx xx FF。

块：

一整个存储器空间，先划分若干个块Block，其中每个块划分若干的扇形区Sector，对于每个扇区Sector，内部又可以分成很多页page。

存储器以字节为单位，每个字节都有唯一的地址，地址宽度 24位，3个字节

整个地址空间：从00 00 00到7F FF FF，整个空间里以64KB为一个基本单元

8MB*1204=8192KB

8192KB/64KB=128块 0-127

扇区：

64/4=16块 0-15

4KB*1024=4096字节

4096/256=16页

页：

当写入数据时，还有更细的划分Page，页是对整个存储空间划分

页地址变化范围xx xx 00 到 xx xx FF

SPI逻辑控制：

SPI数据传入过程

SPI发送3个字节地址，因为一页是256字节，所以一页内的字节地址，就取决于最低一个字节。高位的2个字节就是对应的页地址。

页地址，通过写保护和行解码，来选择操作哪一页，

字节地址，通过列解码和256字节页缓存来进行指定地址的读写操作

256字节的页缓存区，其实也是256字节的RAM存储器，数据读写就是通过RAM缓存区来进行的，我们写入数据，会先放到缓存区，等时序结束后，芯片将缓存区的数据复制到对应的Flash

为什么要缓存区？

因为SPI的写入的频率很高，而Flash的写入需要掉电不丢失，写入的数据比较慢，所以将写入的数据放到页缓存区存着，因为缓存区是RAM所以它的速度非常快，能跟上SPI总线的速度。

写入一个数据，连续写入的数据量，不能超过256字节

Flash操作注意事项

写使能只对之后跟随的一条时序有效，一条时序结束后顺手关门

有事后忙等待，和事前忙等待

原来数据

0XAA 1010 1010

覆盖数据

0X55 0101 0101（只能进行1改写为0）

得到的是0000 0000出错了，

所以写入数据前先擦除，再将所有数据位变为1

最小的擦除单元为一个扇区

手册信息

1.状态寄存器

11.1.1 忙标志（BUSY）

BUSY 是状态寄存器（S0 位）中的一个只读位。当设备正在执行页编程、扇区擦除、块擦除、整片擦除或写状态寄存器指令时，该位会被置为 1 。在此期间，设备将忽略进一步的指令，但 “读状态寄存器” 指令以及 “擦除挂起” 指令除外（具体见交流特性中的 tW、tPP、tSE、tBE 和 tCE 相关内容 ）。当编程、擦除或写状态寄存器指令执行完成后，BUSY 位会被清零为 0 ，表示设备已准备好接收后续指令。

11.1.2 写使能锁存（Write Enable Latch，WEL）

写使能锁存（WEL）是状态寄存器（S1 位）中的一个只读位。在执行 “写使能” 指令后，该位会被置为 1 。当设备进入写禁用状态时，WEL 状态位会被清零为 0 。写禁用状态会在以下情况出现：上电时，或者执行了 “写禁用”、“页编程”、“扇区擦除”、“块擦除”、“整片擦除” 以及 “写状态寄存器” 中的任意一条指令后 。

  指令码

1. 数据字节以最高有效位优先的方式移位。括号内带有数据的字节字段 “()” 表示从设备的 DO 引脚读取的数据。
2. 状态寄存器的内容会持续重复，直到 /CS（芯片选择，低电平有效）终止该指令。

产品ID 9Fh

读状态寄存器 05h

读取最低位的BUSY看看是不是为1

1表示芯片还在忙 0 表示芯片不忙了

等待BUSY为0

页编程 02h

读数据 03h

程序

读取产品ID

发送指令0X9F  主机发送在 “发虚拟字节” 的同时，接收从机返回的 ID 数据

void W25Q64_ReadID(uint8_t *MID, uint16_t *DID)
{MySPI_Start();								//SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);			//交换发送读取ID的指令*MID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);	//交换接收MID，通过输出参数返回*DID = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);	//交换接收DID高8位*DID <<= 8;									//高8位移到高位*DID |= MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);	//或上交换接收DID的低8位，通过输出参数返回MySPI_Stop();								//SPI终止
}

W25Q64写使能

发送指令 0X06 

void W25Q64_WriteEnable(void)
{MySPI_Start();								//SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);		//交换发送写使能的指令MySPI_Stop();								//SPI终止
}

页编程

发送指令码 0X02  发送地址

地址发送：通过 3 次 MySPI_SwapByte 拆分 24 位地址，依次发高→中→低 8 位，让 Flash 定位到具体要编程的页。

发送地址的高 8 位（23~16 位）

MySPI_SwapByte(Address >> 16);  

• 逻辑：Address 是 32 位地址（如 0x00123456），右移 16 位后，取高 8 位（0x00）。
• 作用：告诉 Flash 要擦除的扇区地址的高 8 位

发送地址的中 8 位（15~8 位）

MySPI_SwapByte(Address >> 8);  

• 逻辑：Address 右移 8 位后，取中 8 位（0x12）。
• 作用：告诉 Flash 要擦除的扇区地址的中 8 位。

发送地址的低 8 位（7~0 位）

MySPI_SwapByte(Address);  

• 逻辑：直接取 Address 的低 8 位（0x34）。
• 作用：告诉 Flash 要擦除的扇区地址的低 8 位

数据写入

MySPI_SwapByte(DataArray[i]);

把 DataArray 里的第 i 个字节，通过 SPI 发送到页缓存。

void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{uint16_t i;W25Q64_WriteEnable();						//写使能MySPI_Start();								//SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_PAGE_PROGRAM);		//交换发送页编程的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位  0X123456 右移16位   为0X12MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位			0X123456  右移8位		剩下0X1234 但是由于SPI 按照8字节传输 截断高8位 数据位0X34MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位				把高位0X1234舍弃 保留0X56for (i = 0; i < Count; i ++)				//循环Count次{MySPI_SwapByte(DataArray[i]);			//依次在起始地址后写入数据}MySPI_Stop();								//SPI终止W25Q64_WaitBusy();							//等待忙
}

擦除

发送指令码 0X20  发送数据地址

void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{W25Q64_WriteEnable();						//写使能MySPI_Start();								//SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB);	//交换发送扇区擦除的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位MySPI_Stop();								//SPI终止W25Q64_WaitBusy();							//等待忙
}

读数据

发送指令 0X03 发送地址 读取数据

读取数据

DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);	//依次在起始地址后读取数据

把接收到的字节存入缓冲区，实现 “从起始地址连续读数据”。

void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{uint32_t i;MySPI_Start();								//SPI起始MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_DATA);			//交换发送读取数据的指令MySPI_SwapByte(Address >> 16);				//交换发送地址23~16位MySPI_SwapByte(Address >> 8);				//交换发送地址15~8位MySPI_SwapByte(Address);					//交换发送地址7~0位for (i = 0; i < Count; i ++)				//循环Count次{DataArray[i] = MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE);	//依次在起始地址后读取数据}MySPI_Stop();								//SPI终止
}

注意：写操作后都加忙等待