【HAL库】STM32CubeMX开发STM32F407读写W25N04KV外部Flash

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W25N04KV 是 NAND Flash系列的&＃xff0c;具有高存储密度&＃xff0c;并且写入和擦除的速度也很快。W25N04KV 内存为&＃xff1a;4G(bit)/512M(byte)

特点

芯片封装和引脚分配

内存框图和寻址方式

W25N04KV 的寻址方式&＃xff1a;页地址&＃43;列地址&＃xff08;Page Address &＃43; Column Address&＃xff09;

• 列地址---- Column Address(CA)[11:0]
  列地址大小 2176 (字节)&＃xff0c;由 2048(字节)数据缓存区 和 128(字节) 备用区域 组成。

• 页地址---- Page Address(PA)[17:0]
  页地址包括 4096 (块) x 64(页)。

W25N04KV 整个 Flash 共有4096块(Block)&＃xff0c;每块包含64页(Page)&＃xff0c;每页大小为 2048(字节)。(一共4096x64x2048&＃61;512M)

寄存器

W25N04KV 提供三个寄存器&＃xff0c;分别是&＃xff1a;保护寄存器(SR1)&＃xff0c;配置寄存器(SR2) 和 状态寄存器(SR3)。

保护寄存器(SR1)

配置寄存器(SR2)

状态寄存器(SR3)

1. SPI 底层驱动读写程序

具体代码如下&＃xff1a;

uint8_t SPI_ReadWriteByte(uint8_t TxData)
{
uint8_t Rxdata;
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&TxData,&Rxdata,1, 1000);
return Rxdata;
}


2. 常用命令表

3. 读 W25N04KV 设备ID

读 W25N04KV 设备ID的命令如下&＃xff1a;

具体程序如下&＃xff1a;

uint32_t Flash_ReadID(void)//读取外部Flash芯片ID
{
uint32_t ID &＃61; 0;
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x9F);//发送读取ID命令
SPI_ReadWriteByte(0x00);
ID|&＃61;SPI_ReadWriteByte(0xFF)<<16;
ID|&＃61;SPI_ReadWriteByte(0xFF)<<8;
ID|&＃61;SPI_ReadWriteByte(0xFF);
Flash_CS(1); //取消片选
return ID;
}


W25N04KV 设备ID 如下&＃xff1a;

4. 写使能和写禁止

写使能

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Write_Enable(void) //写使能
{
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x06);//发送写使能命令
Flash_CS(1); //取消片选
}


写禁止

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Write_Disable(void) //写禁止
{
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x04);//发送写禁止命令
Flash_CS(1); //取消片选
}


5. 读写状态寄存器

读状态寄存器

具体代码如下&＃xff1a;

uint8_t Flash_ReadSR1(void)//读取状态1寄存器
{
uint8_t SR &＃61; 0;
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x05);
SPI_ReadWriteByte(0xA0);
SR &＃61; SPI_ReadWriteByte(0xFF);
Flash_CS(1); //取消片选
return SR;
}
uint8_t Flash_ReadSR2(void)//读取状态2寄存器
{
uint8_t SR &＃61; 0;
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x05);
SPI_ReadWriteByte(0xB0);
SR &＃61; SPI_ReadWriteByte(0xFF);
Flash_CS(1); //取消片选
return SR;
}
uint8_t Flash_ReadSR3(void)//读取状态3寄存器
{
uint8_t SR &＃61; 0;
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x05);
SPI_ReadWriteByte(0xC0);
SR &＃61; SPI_ReadWriteByte(0xFF);
Flash_CS(1); //取消片选
return SR;
}


写状态寄存器

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_WriteSR1(uint8_t Sdata)//写状态1寄存器
{
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x01);
SPI_ReadWriteByte(0xA0);
SPI_ReadWriteByte(Sdata);
Flash_CS(1); //取消片选
}
void Flash_WriteSR2(uint8_t Sdata)//写状态2寄存器
{
Flash_CS(0); //使能片选
SPI_ReadWriteByte(0x01);
SPI_ReadWriteByte(0xB0);
SPI_ReadWriteByte(Sdata);
Flash_CS(1); //取消片选
}


等待空闲

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Wait_Busy(void)
{
while((Flash_ReadSR3()&0x01)&＃61;&＃61;0x01); // 等待BUSY位清空
}


6. 块擦除

在执行擦除命令前&＃xff0c;需要先清除写保护&＃xff0c;然后使能写入&＃xff0c;方可擦除成功。

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Block_Erase(uint32_t BlockAddr)
{
Flash_WriteSR1(0x00); //清除写保护
Flash_Write_Enable(); //写使能

Flash_CS(0); //使能器件
SPI_ReadWriteByte(0xD8);//块擦除
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((BlockAddr)>>16));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((BlockAddr)>>8));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)BlockAddr);
Flash_CS(1); //取消片选
Flash_Wait_Busy(); //等待BUSY位清空
Flash_Write_Disable(); //禁止写入
}


7. 读数据

W25N04KV 的读数据主要分两步&＃xff1a;

&＃xff08;1&＃xff09;读Flash数据到缓存区&＃xff0c;一次读一页&＃xff0c;2k字节。

&＃xff08;2&＃xff09;读取缓存区的数据


具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Read(uint8_t* pBuffer,uint32_t PageAddr,uint16_t ColumnAddr,uint16_t NumByteToRead)
{
Flash_CS(0);//使能器件
SPI_ReadWriteByte(0x13); //发送页读取命令
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((PageAddr)>>16));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((PageAddr)>>8));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)PageAddr);
Flash_CS(1);//取消片选

delay_us(50);//两条命令之间至少50us延时

Flash_CS(0);//使能器件
SPI_ReadWriteByte(0x03); //发送读取命令
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((ColumnAddr)>>8));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)ColumnAddr);
SPI_ReadWriteByte(0x00);
for(uint16_t i&＃61;0;i<NumByteToRead;i&＃43;&＃43;)
{
pBuffer[i]&＃61;SPI_ReadWriteByte(0xFF); //循环读数
}
Flash_CS(1);//取消片选
}


8. 写数据

在执行写命令前&＃xff0c;需要先清除写保护&＃xff0c;然后使能写入&＃xff0c;方可写成功。

W25N04KV 的写数据主要分两步&＃xff1a;

&＃xff08;1&＃xff09;先把数据写入缓存页

• 0x02 指令&＃xff1a;先清除缓存区然后写入数据。
• 0x84 指令&＃xff1a;不会清除缓存区的数据&＃xff0c;直接写入数据。

&＃xff08;2&＃xff09;然后把缓存页中的数据写入Flash

具体代码如下&＃xff1a;

void Flash_Write_Page(uint8_t* pBuffer,uint32_t PageAddr,uint16_t ColumnAddr,uint16_t NumByteToWrite)
{
Flash_WriteSR1(0x00);//清除写保护
Flash_Write_Enable();//写使能

Flash_CS(0); //使能器件
SPI_ReadWriteByte(0x02); //装载数据到缓存区
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((ColumnAddr)>>8));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)ColumnAddr);
for(uint16_t i&＃61;0;i<NumByteToWrite;i&＃43;&＃43;)
{
SPI_ReadWriteByte(pBuffer[i]); //循环写数
}
Flash_CS(1);//取消片选

delay_us(50);//两条命令之间至少50us延时

Flash_CS(0);//使能器件
SPI_ReadWriteByte(0x10); //装载缓存区数据到物理页
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((PageAddr)>>16));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)((PageAddr)>>8));
SPI_ReadWriteByte((uint8_t)PageAddr);
Flash_CS(1); //取消片选
Flash_Wait_Busy();//等待BUSY位清空
Flash_Write_Disable();//禁止写入
}