396 lines
15 KiB
C
Raw Normal View History

2025-05-20 14:02:07 +08:00
#include "norflash.h"
#include "qspi.h"
#include "stdio.h"
u16 NORFLASH_TYPE = W25Q64; // 默认是W25Q128
u8 NORFLASH_QPI_MODE = 0; // QSPI模式标志:0,SPI模式;1,QPI模式.
extern QSPI_HandleTypeDef hqspi;
uint8_t mapModeFlag = 0;
// 4Kbytes为一个Sector
// 16个扇区为1个Block
// W25Q64
// 容量为8M字节,共有128个Block,2048个Sector
// 初始化SPI FLASH的IO口
void NORFLASH_Init(void)
{
u8 temp;
QSPI_Init(); // 初始化QSPI
NORFLASH_Qspi_Enable(); // 使能QSPI模式
NORFLASH_TYPE = NORFLASH_ReadID(); // 读取FLASH ID.
printf("nor flash id:%x\r\n", NORFLASH_TYPE);
if (NORFLASH_TYPE == W25Q64) // SPI W25Q128
{
// if not send data here, the comming write-data command will loss the first four bytes
NORFLASH_Write_Enable(); // 写使能
QSPI_Send_CMD(W25X_SetReadParam, 0, (3 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,设置读参数指令,地址为0,4线传数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,1个字节数据
temp = 3 << 4; // 设置P4&P5=11,8个dummy clocks,104M
QSPI_Transmit(&temp, 1); // 发送1个字节
}
// if not use memery map mode, commment the following code;
// MemroyMap 模式设置
#if 0
NORFLASH_MemroyMapMode();
#endif
}
void NORFLASH_MemroyMapMode(void)
{
uint32_t tempreg;
while (QUADSPI->SR & (1 << 5))
; // 等待BUSY位清零
QUADSPI->ABR = 0; // 交替字节设置为0实际上就是W25Q 0XEB指令的,M0~M7=0
tempreg = 0XEB; // INSTRUCTION[7:0]=0XEB,发送0XEB指令Fast Read QUAD I/O
tempreg |= 3 << 8; // IMODE[1:0]=3,四线传输指令
tempreg |= 3 << 10; // ADDRESS[1:0]=3,四线传输地址
tempreg |= 2 << 12; // ADSIZE[1:0]=2,24位地址长度
tempreg |= 3 << 14; // ABMODE[1:0]=3,四线传输交替字节
tempreg |= 0 << 16; // ABSIZE[1:0]=0,8位交替字节(M0~M7)
tempreg |= 6 << 18; // DCYC[4:0]=6,6个dummy周期
tempreg |= 3 << 24; // DMODE[1:0]=3,四线传输数据
tempreg |= 3 << 26; // FMODE[1:0]=3,内存映射模式
QUADSPI->CCR = tempreg; // 设置CCR寄存器
mapModeFlag = 1;
}
void NORFLASH_QuitMemroyMapMode(void)
{
if (mapModeFlag == 1)
{
HAL_QSPI_DeInit(&hqspi);
HAL_Delay(2);
if (HAL_QSPI_Init(&hqspi) != HAL_OK)
{
printf("qspi reset err\n");
}
else
{
mapModeFlag = 0;
NORFLASH_Init();
printf("quit map mode\n");
}
}
}
// W25QXX进入QSPI模式
void NORFLASH_Qspi_Enable(void)
{
u8 stareg2 = 0;
stareg2 = NORFLASH_ReadSR(2); // 先读出状态寄存器2的原始值
// printf("stareg2:%x\r\n",stareg2);
if ((stareg2 & 0X02) == 0) // QE位未使能
{
NORFLASH_Write_Enable(); // 写使能
stareg2 |= 1 << 1; // 使能QE位
NORFLASH_Write_SR(2, stareg2); // 写状态寄存器2
}
QSPI_Send_CMD(W25X_EnterQPIMode, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (1 << 0), 0); // 写command指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_单线传输指令,无空周期,0个字节数据
NORFLASH_QPI_MODE = 1; // 标记QSPI模式
}
// W25QXX退出QSPI模式
void NORFLASH_Qspi_Disable(void)
{
QSPI_Send_CMD(W25X_ExitQPIMode, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // 写command指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,0个字节数据
NORFLASH_QPI_MODE = 0; // 标记SPI模式
}
// 读取W25QXX的状态寄存器W25QXX一共有3个状态寄存器
// 状态寄存器1
// 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
// 状态寄存器2
// BIT7 6 5 4 3 2 1 0
// SUS CMP LB3 LB2 LB1 (R) QE SRP1
// 状态寄存器3
// BIT7 6 5 4 3 2 1 0
// HOLD/RST DRV1 DRV0 (R) (R) WPS ADP ADS
// regno:状态寄存器号,范:1~3
// 返回值:状态寄存器值
u8 NORFLASH_ReadSR(u8 regno)
{
u8 byte = 0, command = 0;
switch (regno)
{
case 1:
command = W25X_ReadStatusReg1; // 读状态寄存器1指令
break;
case 2:
command = W25X_ReadStatusReg2; // 读状态寄存器2指令
break;
case 3:
command = W25X_ReadStatusReg3; // 读状态寄存器3指令
break;
default:
command = W25X_ReadStatusReg1;
break;
}
if (NORFLASH_QPI_MODE)
QSPI_Send_CMD(command, 0, (3 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写command指令,地址为0,4线传数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,1个字节数据
else
QSPI_Send_CMD(command, 0, (1 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (1 << 0), 0); // SPI,写command指令,地址为0,单线传数据_8位地址_无地址_单线传输指令,无空周期,1个字节数据
QSPI_Receive(&byte, 1);
return byte;
}
// 写W25QXX状态寄存器
void NORFLASH_Write_SR(u8 regno, u8 sr)
{
u8 command = 0;
switch (regno)
{
case 1:
command = W25X_WriteStatusReg1; // 写状态寄存器1指令
break;
case 2:
command = W25X_WriteStatusReg2; // 写状态寄存器2指令
break;
case 3:
command = W25X_WriteStatusReg3; // 写状态寄存器3指令
break;
default:
command = W25X_WriteStatusReg1;
break;
}
if (NORFLASH_QPI_MODE)
QSPI_Send_CMD(command, 0, (3 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写command指令,地址为0,4线传数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,1个字节数据
else
QSPI_Send_CMD(command, 0, (1 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (1 << 0), 0); // SPI,写command指令,地址为0,单线传数据_8位地址_无地址_单线传输指令,无空周期,1个字节数据
QSPI_Transmit(&sr, 1);
}
// W25QXX写使能
// 将S1寄存器的WEL置位
void NORFLASH_Write_Enable(void)
{
if (NORFLASH_QPI_MODE)
QSPI_Send_CMD(W25X_WriteEnable, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写使能指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,0个字节数据
else
QSPI_Send_CMD(W25X_WriteEnable, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (1 << 0), 0); // SPI,写使能指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_单线传输指令,无空周期,0个字节数据
}
// W25QXX写禁止
// 将WEL清零
void NORFLASH_Write_Disable(void)
{
if (NORFLASH_QPI_MODE)
QSPI_Send_CMD(W25X_WriteDisable, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写禁止指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,0个字节数据
else
QSPI_Send_CMD(W25X_WriteDisable, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (1 << 0), 0); // SPI,写禁止指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_单线传输指令,无空周期,0个字节数据
}
// 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
// 0XEF18,表示芯片型号为W25Q256
u16 NORFLASH_ReadID(void)
{
u8 temp[2];
u16 deviceid;
if (NORFLASH_QPI_MODE)
QSPI_Send_CMD(W25X_ManufactDeviceID, 0, (3 << 6) | (2 << 4) | (3 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,读id,地址为0,4线传输数据_24位地址_4线传输地址_4线传输指令,无空周期,2个字节数据
else
QSPI_Send_CMD(W25X_ManufactDeviceID, 0, (1 << 6) | (2 << 4) | (1 << 2) | (1 << 0), 0); // SPI,读id,地址为0,单线传输数据_24位地址_单线传输地址_单线传输指令,无空周期,2个字节数据
QSPI_Receive(temp, 2);
deviceid = (temp[0] << 8) | temp[1];
return deviceid;
}
// 读取SPI FLASH,仅支持QPI模式
// 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(最大32bit)
// NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535)
void NORFLASH_Read(u8 *pBuffer, u32 ReadAddr, u16 NumByteToRead)
{
QSPI_Send_CMD(W25X_FastReadData, ReadAddr, (3 << 6) | (2 << 4) | (3 << 2) | (3 << 0), 8); // QPI,快速读数据,地址为ReadAddr,4线传输数据_24位地址_4线传输地址_4线传输指令,8空周期,NumByteToRead个数据
QSPI_Receive(pBuffer, NumByteToRead);
}
// 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(最大32bit)
// 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 NORFLASH_Write_Page(u8 *pBuffer, u32 WriteAddr, u16 NumByteToWrite)
{
NORFLASH_Write_Enable(); // 写使能
QSPI_Send_CMD(W25X_PageProgram, WriteAddr, (3 << 6) | (2 << 4) | (3 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,页写指令,地址为WriteAddr,4线传输数据_24位地址_4线传输地址_4线传输指令,无空周期,NumByteToWrite个数据
QSPI_Transmit(pBuffer, NumByteToWrite);
NORFLASH_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(最大32bit)
// NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
// CHECK OK
void NORFLASH_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)
{
NORFLASH_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(最大32bit)
// NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
u8 NORFLASH_BUFFER[4096];
void NORFLASH_Write(u8 *pBuffer, u32 WriteAddr, u16 NumByteToWrite)
{
u32 secpos;
u16 secoff;
u16 secremain;
u16 i;
u8 *NORFLASH_BUF;
NORFLASH_BUF = NORFLASH_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)
{
NORFLASH_Read(NORFLASH_BUF, secpos * 4096, 4096); // 读出整个扇区的内容
for (i = 0; i < secremain; i++) // 校验数据
{
if (NORFLASH_BUF[secoff + i] != 0XFF)
break; // 需要擦除
}
if (i < secremain) // 需要擦除
{
NORFLASH_Erase_Sector(secpos); // 擦除这个扇区
for (i = 0; i < secremain; i++) // 复制
{
NORFLASH_BUF[i + secoff] = pBuffer[i];
}
NORFLASH_Write_NoCheck(NORFLASH_BUF, secpos * 4096, 4096); // 写入整个扇区
}
else
NORFLASH_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1
secoff = 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 NORFLASH_Erase_Chip(void)
{
NORFLASH_Write_Enable(); // SET WEL
NORFLASH_Wait_Busy();
QSPI_Send_CMD(W25X_ChipErase, 0, (0 << 6) | (0 << 4) | (0 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写全片擦除指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_4线传输指令,无空周期,0个字节数据
// NORFLASH_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
// 擦除一个扇区的最少时间:150ms
void NORFLASH_Erase_Sector(u32 Dst_Addr)
{
// printf("fe:%x\r\n",Dst_Addr); //监视falsh擦除情况,测试用
Dst_Addr *= 4096;
NORFLASH_Write_Enable(); // SET WEL
NORFLASH_Wait_Busy();
QSPI_Send_CMD(W25X_SectorErase, Dst_Addr, (0 << 6) | (2 << 4) | (3 << 2) | (3 << 0), 0); // QPI,写扇区擦除指令,地址为0,无数据_24位地址_4线传输地址_4线传输指令,无空周期,0个字节数据
NORFLASH_Wait_Busy(); // 等待擦除完成
}
// 等待空闲
void NORFLASH_Wait_Busy(void)
{
while ((NORFLASH_ReadSR(1) & 0x01) == 0x01)
; // 等待BUSY位清空
}
uint8_t NORFLASH_Check_Busy(void)
{
return ((NORFLASH_ReadSR(1) & 0x01) == 0x01);
}
// static uint8_t isReceivingData=0;
// void DataReader_WaitForReceiveDone(void)
//{
// while(isReceivingData);
// }
// void DataReader_ReadData(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length)
//{
// uint8_t * qspi_addr=(uint8_t *)address24;
// isReceivingData=1;
// for(int i=0;i<length;i++)
// buffer[i]=qspi_addr[i];
// isReceivingData=0;
// }
// void DataReader_StartDMAReadData(uint32_t address24, uint8_t* buffer, uint32_t length)
//{
// isReceivingData=0;
// }
uint32_t *aspi_addr = (uint32_t *)(EX_FLASH_START_ADDR);
void norflash_test(void)
{
if (mapModeFlag == 0)
{
printf("not map mode\r\n");
return;
}
printf("\r\ndata read from norflash:\r\n");
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
printf("%x\t", *(aspi_addr++));
}
printf("\r\n");
}