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02_STM32软件+硬件SPI读写W25Q64（HAL库）

时间：2024-03-19 19:29:19浏览次数：25  
标签：02 HAL W25Q64 MySPI SPI SwapByte Address GPIO

目录

1、SPI简介

2、SPI时序单元

2.1 模式0（应用最多）

2.2 模式1

2.3 模式2

2.4 模式3

3、SPI移位示意图

4、简单软件SPI代码（HAL库）

5、简单硬件SPI读写W25Q64（HAL库）

6、例程下载

1、SPI简介

2、SPI时序单元

2.1 模式0（应用最多）

2.2 模式1

2.3 模式2

模式2与模式0类似，区别在于CPOL=1，SCK初始为高电平，其他完全一致

2.4 模式3

模式3与模式1类似，区别在于CPOL=1，SCK初始为高电平，其他完全一致

3、SPI移位示意图

4、简单软件SPI代码（HAL库）

①软件SPI

#include "stm32f1xx_hal.h"                  // Device header
#include "MySPI.h"
/*引脚配置层*/
#define SPI_SS_PORT GPIOB
#define SPI_SS_PIN GPIO_PIN_9

#define SPI_SCK_PORT GPIOA
#define SPI_SCK_PIN GPIO_PIN_5

#define SPI_MOSI_PORT GPIOA
#define SPI_MOSI_PIN GPIO_PIN_7

#define SPI_MISO_PORT GPIOA
#define SPI_MISO_PIN GPIO_PIN_6

/**
  * 函    数：SPI写SS引脚电平
  * 参    数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SS的电平，范围0~1
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SS为低电平，当BitValue为1时，需要置SS为高电平
  */
void MySPI_W_SS(uint8_t BitValue)
{
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SS_PORT, GPIO_PIN_9, (GPIO_PinState)BitValue);		//根据BitValue，设置SS引脚的电平
}

/**
  * 函    数：SPI写SCK引脚电平
  * 参    数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SCK的电平，范围0~1
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SCK为低电平，当BitValue为1时，需要置SCK为高电平
  */
void MySPI_W_SCK(uint8_t BitValue)
{
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_SCK_PORT, SPI_SCK_PIN, (GPIO_PinState)BitValue);		//根据BitValue，设置SCK引脚的电平
}

/**
  * 函    数：SPI写MOSI引脚电平
  * 参    数：BitValue 协议层传入的当前需要写入MOSI的电平，范围0~0xFF
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置MOSI为低电平，当BitValue非0时，需要置MOSI为高电平
  */
void MySPI_W_MOSI(uint8_t BitValue)
{
	HAL_GPIO_WritePin(SPI_MOSI_PORT, GPIO_PIN_7, (GPIO_PinState)BitValue);		//根据BitValue，设置MOSI引脚的电平，BitValue要实现非0即1的特性
}

/**
  * 函    数：I2C读MISO引脚电平
  * 参    数：无
  * 返 回 值：协议层需要得到的当前MISO的电平，范围0~1
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，当前MISO为低电平时，返回0，当前MISO为高电平时，返回1
  */
GPIO_PinState MySPI_R_MISO(void)
{
	return HAL_GPIO_ReadPin(SPI_MISO_PORT, GPIO_PIN_6);	//读取MISO电平并返回
}

/**
  * 函    数：SPI初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数需要用户实现内容，实现SS、SCK、MOSI和MISO引脚的初始化
  */
void MySPI_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	//GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	//GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA4、PA5和PA7引脚初始化为推挽输出
	
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	//GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA6引脚初始化为上拉输入
	
	/*设置默认电平*/
	MySPI_W_SS(1);											//SS默认高电平
	MySPI_W_SCK(0);											//SCK默认低电平
}

/*协议层*/

/**
  * 函    数：SPI起始
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Start(void)
{
	MySPI_W_SS(0);				//拉低SS，开始时序
}

/**
  * 函    数：SPI终止
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void MySPI_Stop(void)
{
	MySPI_W_SS(1);				//拉高SS，终止时序
}

/**
  * 函    数：SPI交换传输一个字节，使用SPI模式0
  * 参    数：ByteSend 要发送的一个字节
  * 返 回 值：接收的一个字节
  */
uint8_t MySPI_SwapByte(uint8_t ByteSend)
{
	uint8_t i, ByteReceive = 0x00;					//定义接收的数据，并赋初值0x00，此处必须赋初值0x00，后面会用到
	
	for (i = 0; i < 8; i ++)						//循环8次，依次交换每一位数据
	{
		MySPI_W_MOSI(ByteSend & (0x80 >> i));		//使用掩码的方式取出ByteSend的指定一位数据并写入到MOSI线
		MySPI_W_SCK(1);								//拉高SCK，上升沿移出数据
		if (MySPI_R_MISO() == 1){ByteReceive |= (0x80 >> i);}	//读取MISO数据，并存储到Byte变量
																//当MISO为1时，置变量指定位为1，当MISO为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
		MySPI_W_SCK(0);								//拉低SCK，下降沿移入数据
	}
	
	return ByteReceive;								//返回接收到的一个字节数据
}

 ②软件SPI读写W25Q64

#include "stm32f1xx_hal.h"                  // Device header
#include "MySPI.h"
#include "W25Q64_Ins.h"

/**
  * 函    数：W25Q64初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_Init(void)
{
	MySPI_Init();					//先初始化底层的SPI
}

/**
  * 函    数：MPU6050读取ID号
  * 参    数：MID 工厂ID，使用输出参数的形式返回
  * 参    数：DID 设备ID，使用输出参数的形式返回
  * 返 回 值：无
  */
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
}

/**
  * 函    数：W25Q64写使能
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
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
}

/**
  * 函    数：W25Q64等待忙
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_WaitBusy(void)
{
	uint32_t Timeout;
	MySPI_Start();								//SPI起始
	MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);				//交换发送读状态寄存器1的指令
	Timeout = 100000;							//给定超时计数时间
	while ((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01)	//循环等待忙标志位
	{
		Timeout --;								//等待时，计数值自减
		if (Timeout == 0)						//自减到0后，等待超时
		{
			/*超时的错误处理代码，可以添加到此处*/
			break;								//跳出等待，不等了
		}
	}
	MySPI_Stop();								//SPI终止
}

/**
  * 函    数：W25Q64页编程
  * 参    数：Address 页编程的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray	用于写入数据的数组
  * 参    数：Count 要写入数据的数量，范围：0~256
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：写入的地址范围不能跨页
  */
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
	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
	{
		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
}

/**
  * 函    数：W25Q64扇区擦除（4KB）
  * 参    数：Address 指定扇区的地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 返 回 值：无
  */
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
}

/**
  * 函    数：W25Q64读取数据
  * 参    数：Address 读取数据的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray 用于接收读取数据的数组，通过输出参数返回
  * 参    数：Count 要读取数据的数量，范围：0~0x800000
  * 返 回 值：无
  */
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
}

5、简单硬件SPI读写W25Q64（HAL库）

#include "stm32f1xx_hal.h"                  // Device header
#include "W25Q64_Ins.h"
#include "W25Q64.h"
void SPI_Start(void)
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_RESET);				//拉低SS，开始时序
}

void SPI_Stop(void)
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, GPIO_PIN_SET);				//拉高SS，结束时序
}
										  
/**
  * 函    数：MPU6050读取ID号
  * 参    数：MID 工厂ID，使用输出参数的形式返回
  * 参    数：DID 设备ID，使用输出参数的形式返回
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_ReadID(uint8_t* ID)
{
	uint8_t cmd[1] = {W25Q64_JEDEC_ID};
	SPI_Start();								//SPI起始
	//MySPI_SwapByte(W25Q64_JEDEC_ID);			//交换发送读取ID的指令
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, 1000);
	//*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
	HAL_SPI_Receive(&hspi1, ID, 3, 1000);
	SPI_Stop();								//SPI终止
}


/**
  * 函    数：W25Q64写使能
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_WriteEnable(void)
{
	uint8_t cmd[1] = {W25Q64_WRITE_ENABLE};
	SPI_Start();								//SPI起始
	//MySPI_SwapByte(W25Q64_WRITE_ENABLE);		//交换发送写使能的指令
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, 1000);
	SPI_Stop();								//SPI终止
}

/**
  * 函    数：W25Q64等待忙
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_WaitBusy(void)
{
	//uint32_t Timeout;
	uint8_t ret = 0;
	uint32_t Timeout = 10000;
	uint8_t cmd[1] = {W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1};
	SPI_Start();								//SPI起始
	//MySPI_SwapByte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1);				//交换发送读状态寄存器1的指令
	//Timeout = 100000;							//给定超时计数时间
	//while ((MySPI_SwapByte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01)	//循环等待忙标志位
	//{
	//	Timeout --;								//等待时，计数值自减
	//	if (Timeout == 0)						//自减到0后，等待超时
	//	{
			/*超时的错误处理代码，可以添加到此处*/
	//		break;								//跳出等待，不等了
	//	}
	//}
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 1, 1000);
	do
	{
		HAL_SPI_Receive(&hspi1, &ret, 1, 1000);
		Timeout--;
		if(Timeout == 0)break;
	}while((ret & 0x01) == 0x01);
	SPI_Stop();								//SPI终止	
}

/**
  * 函    数：W25Q64页编程
  * 参    数：Address 页编程的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray	用于写入数据的数组
  * 参    数：Count 要写入数据的数量，范围：0~256
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：写入的地址范围不能跨页
  */
void W25Q64_PageProgram(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint16_t Count)
{
	uint8_t cmd[4] = {W25Q64_PAGE_PROGRAM, (uint8_t)Address>>16, (uint8_t)Address>>8, (uint8_t)Address};
	W25Q64_WriteEnable();						//写使能
	
	SPI_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
	//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
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, 1000);
	//for (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
	//}							//SPI终止
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, DataArray, Count, 1000);
	/* 嗯，我是彩笔，在这犯了个错
	下面两行的顺序不能反过来，因为等待忙和发送指令不能属于同一个SPI时序
	必须在等待忙之前停掉上一个SPI时序*/
	SPI_Stop();
	W25Q64_WaitBusy();							//等待忙
}

/**
  * 函    数：W25Q64扇区擦除（4KB）
  * 参    数：Address 指定扇区的地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address)
{
	uint8_t cmd[4] = {W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB, (uint8_t)Address>>16, (uint8_t)Address>>8, (uint8_t)Address};
	W25Q64_WriteEnable();						//写使能
	SPI_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
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, 1000);
	SPI_Stop();								//SPI终止
	W25Q64_WaitBusy();							//等待忙
}

/**
  * 函    数：W25Q64读取数据
  * 参    数：Address 读取数据的起始地址，范围：0x000000~0x7FFFFF
  * 参    数：DataArray 用于接收读取数据的数组，通过输出参数返回
  * 参    数：Count 要读取数据的数量，范围：0~0x800000
  * 返 回 值：无
  */
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArray, uint32_t Count)
{
	uint8_t cmd[4] = {W25Q64_READ_DATA, (uint8_t)Address>>16, (uint8_t)Address>>8, (uint8_t)Address};
	//uint32_t i;
	SPI_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
	HAL_SPI_Transmit(&hspi1, cmd, 4, 1000);
	//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
	//}
	HAL_SPI_Receive(&hspi1, DataArray, Count, 1000);
	SPI_Stop();								//SPI终止
}

6、例程下载

链接：https://pan.baidu.com/s/19sAyLrj8iq2VotlKLyIXSA?pwd=1145 
提取码：1145

标签：02,HAL,W25Q64,MySPI,SPI,SwapByte,Address,GPIO
From： https://blog.csdn.net/qq_62262213/article/details/136725863

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