W25QXX是华邦公司生产的一块FLASH储存芯片
那W25Q256为例：驱动方式：单路双路四路SPI、QSPI；
擦写周期：10W次
支持电压：2.7~3.6V
频率：单路最大104Mhz、双路208Mhz、四路416Mhz
容量：容量为32M字节；
它将32M的容量分为512个块(Block)，那么每个块的容量就是64K字节；
每个块又分为16个扇区(Sector),每个扇区4K个字节；

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那我们需要给W25Q256开辟一个至少4K的缓存区，这样对SRAM要求较高，芯片必须有4K以上的SRAM才能很好的操作，因为它的写操作需要先计算出它的扇区，把这个扇区的内容全部读出来，存放到芯片的SRAM里面进行修改，然后在一次性吧内容写入芯片。
引脚排列
【STM32|W25QXX使用教程】
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引脚描述

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硬件连接

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操作指令：

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w25qxx.h

#ifndef __W25QXX_H #define __W25QXX_H #include "sys.h"////W25X系列/Q系列芯片列表 //W25Q80ID0XEF13 //W25Q16ID0XEF14 //W25Q32ID0XEF15 //W25Q64ID0XEF16 //W25Q128 ID0XEF17 //W25Q256 ID0XEF18 #define W25Q800XEF13 #define W25Q160XEF14 #define W25Q320XEF15 #define W25Q640XEF16 #define W25Q128 0XEF17 #define W25Q256 0XEF18extern u16 W25QXX_TYPE; //定义W25QXX芯片型号#define W25QXX_CSPFout(6)//W25QXX的片选信号// //指令表 #define W25X_WriteEnable0x06 #define W25X_WriteDisable0x04 #define W25X_ReadStatusReg10x05 #define W25X_ReadStatusReg20x35 #define W25X_ReadStatusReg30x15 #define W25X_WriteStatusReg10x01 #define W25X_WriteStatusReg20x31 #define W25X_WriteStatusReg30x11 #define W25X_ReadData0x03 #define W25X_FastReadData0x0B #define W25X_FastReadDual0x3B #define W25X_PageProgram0x02 #define W25X_BlockErase0xD8 #define W25X_SectorErase0x20 #define W25X_ChipErase0xC7 #define W25X_PowerDown0xB9 #define W25X_ReleasePowerDown 0xAB #define W25X_DeviceID0xAB #define W25X_ManufactDeviceID 0x90 #define W25X_JedecDeviceID0x9F #define W25X_Enable4ByteAddr0xB7 #define W25X_Exit4ByteAddr0xE9void W25QXX_Init(void); u16W25QXX_ReadID(void); //读取FLASH ID u8 W25QXX_ReadSR(u8 regno); //读取状态寄存器 void W25QXX_4ByteAddr_Enable(void); //使能4字节地址模式 void W25QXX_Write_SR(u8 regno,u8 sr); //写状态寄存器 void W25QXX_Write_Enable(void); //写使能 void W25QXX_Write_Disable(void); //写保护 void W25QXX_Write_NoCheck(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite); void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead); //读取flash void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite); //写入flash void W25QXX_Erase_Chip(void); //整片擦除 void W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr); //扇区擦除 void W25QXX_Wait_Busy(void); //等待空闲 void W25QXX_PowerDown(void); //进入掉电模式 void W25QXX_WAKEUP(void); //唤醒#endif

w25qxx.c

#include "w25qxx.h" #include "spi.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "stm32f4xx_hal_gpio.h"//u16 W25QXX_TYPE=W25Q256; //默认是W25Q256//4Kbytes为一个Sector //16个扇区为1个Block //W25Q256 //容量为32M字节,共有512个Block,8192个Sector //初始化SPI FLASH的IO口 void W25QXX_Init(void) { u8 temp; GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); //使能GPIOF时钟//PF6 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_6; //PF6 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽输出 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST; //快速 HAL_GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_Initure); //初始化 W25QXX_CS=1; //SPI FLASH不选中 SPI5_Init(); //初始化SPI SPI5_SetSpeed(SPI_BAUDRATEPRESCALER_2); //设置为45M时钟,高速模式 W25QXX_TYPE=W25QXX_ReadID(); //读取FLASH ID. if(W25QXX_TYPE==W25Q256)//SPI FLASH为W25Q256 { temp=W25QXX_ReadSR(3); //读取状态寄存器3，判断地址模式 if((temp&0X01)==0)//如果不是4字节地址模式,则进入4字节地址模式 { W25QXX_CS=0; //选中 SPI5_ReadWriteByte(W25X_Enable4ByteAddr); //发送进入4字节地址模式指令 W25QXX_CS=1; //取消片选 } } }//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： //BIT76543210 //SPRRVTB 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： //BIT76543210 //SUSCMP LB3 LB2 LB1 (R) QESRP1 //状态寄存器3： //BIT76543210 //HOLD/RSTDRV1 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 W25QXX_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; } W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(command); //发送读取状态寄存器命令 byte=SPI5_ReadWriteByte(0Xff); //读取一个字节 W25QXX_CS=1; //取消片选 return byte; } //写W25QXX状态寄存器 void W25QXX_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; } W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(command); //发送写取状态寄存器命令 SPI5_ReadWriteByte(sr); //写入一个字节 W25QXX_CS=1; //取消片选 } //W25QXX写使能 //将WEL置位 void W25QXX_Write_Enable(void) { W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); //发送写使能 W25QXX_CS=1; //取消片选 } //W25QXX写禁止 //将WEL清零 void W25QXX_Write_Disable(void) { W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable); //发送写禁止指令 W25QXX_CS=1; //取消片选 } //读取芯片ID //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 W25QXX_ReadID(void) { u16 Temp = 0; W25QXX_CS=0; SPI5_ReadWriteByte(0x90); //发送读取ID命令 SPI5_ReadWriteByte(0x00); SPI5_ReadWriteByte(0x00); SPI5_ReadWriteByte(0x00); Temp|=SPI5_ReadWriteByte(0xFF)<<8; Temp|=SPI5_ReadWriteByte(0xFF); W25QXX_CS=1; return Temp; } //读取SPI FLASH //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(24bit) //NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535) void W25QXX_Read(u8* pBuffer,u32 ReadAddr,u16 NumByteToRead) { u16 i; W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_ReadData); //发送读取命令 if(W25QXX_TYPE==W25Q256)//如果是W25Q256的话地址为4字节的，要发送最高8位 { SPI5_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>24)); } SPI5_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>16)); //发送24bit地址 SPI5_ReadWriteByte((u8)((ReadAddr)>>8)); SPI5_ReadWriteByte((u8)ReadAddr); for(i=0; i>24)); } SPI5_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>16)); //发送24bit地址 SPI5_ReadWriteByte((u8)((WriteAddr)>>8)); SPI5_ReadWriteByte((u8)WriteAddr); for(i=0; ipageremain { 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(24bit) //NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535) u8 W25QXX_BUFFER[4096]; void W25QXX_Write(u8* pBuffer,u32 WriteAddr,u16 NumByteToWrite) { u32 secpos; u16 secoff; u16 secremain; u16 i; u8 * W25QXX_BUF; W25QXX_BUF=W25QXX_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) { W25QXX_Read(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096); //读出整个扇区的内容 for(i=0; i; i++)//校验数据 { if(W25QXX_BUF[secoff+i]!=0XFF)break; //需要擦除 } if(i)//需要擦除 { W25QXX_Erase_Sector(secpos); //擦除这个扇区 for(i=0; i; i++)//复制 { W25QXX_BUF[i+secoff]=pBuffer[i]; } W25QXX_Write_NoCheck(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096); //写入整个扇区}else W25QXX_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0pBuffer+=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 W25QXX_Erase_Chip(void) { W25QXX_Write_Enable(); //SET WEL W25QXX_Wait_Busy(); W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_ChipErase); //发送片擦除命令 W25QXX_CS=1; //取消片选 W25QXX_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 W25QXX_Erase_Sector(u32 Dst_Addr) { //监视falsh擦除情况,测试用 //printf("fe:%x\r\n",Dst_Addr); Dst_Addr*=4096; W25QXX_Write_Enable(); //SET WEL W25QXX_Wait_Busy(); W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_SectorErase); //发送扇区擦除指令 if(W25QXX_TYPE==W25Q256)//如果是W25Q256的话地址为4字节的，要发送最高8位 { SPI5_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>24)); } SPI5_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>16)); //发送24bit地址 SPI5_ReadWriteByte((u8)((Dst_Addr)>>8)); SPI5_ReadWriteByte((u8)Dst_Addr); W25QXX_CS=1; //取消片选 W25QXX_Wait_Busy(); //等待擦除完成 } //等待空闲 void W25QXX_Wait_Busy(void) { while((W25QXX_ReadSR(1)&0x01)==0x01); // 等待BUSY位清空 } //进入掉电模式 void W25QXX_PowerDown(void) { W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_PowerDown); //发送掉电命令 W25QXX_CS=1; //取消片选 delay_us(3); //等待TPD } //唤醒 void W25QXX_WAKEUP(void) { W25QXX_CS=0; //使能器件 SPI5_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown); //send W25X_PowerDown command 0xAB W25QXX_CS=1; //取消片选 delay_us(3); //等待TRES1 }

W25QXX_Write函数思路

1. 每个扇区（sector）是4K，也就是4096个地址
   
2. 在写任何一个地址之前，如果该地址的值不是0xFF，必须先擦除对应的扇区（sector），然后再写。
   
3. 最大支持写操作的单元是page（页）一个扇区4K字节
   
4. 根据要写的起始地址，确定要写的起始区域的扇区（Sector）号以及在起始扇区（Sector）中的偏移量。
   
5. 根据要写的起始地址和字节数，确定要写的数据是否跨扇区（Sector）。
   
6. 确定好要操作的扇区（Sector）以及扇区（Sector）的地址范围。
   
7. 对每个扇区（Sector），先遍历要写的地址区域保存的数据是不是0xff，如果都是，就不用擦除。如果有不是0xff的区域，先读出里面的数据，保存在缓存W25QXX_BUFFER，然后擦除里面的内容。然后把这个sector要操作的数据，写到缓存。最后一次性吧缓存W25QXX_BUFFER的数据写到这个对应的扇区（Sector）。
   

main.c

//要写入到W25Q256的字符串数组 const u8 TEXT_Buffer[]={"Apollo STM32F4 SPI TEST"}; #define SIZE sizeof(TEXT_Buffer) int main(void) { u8 key; u16 i=0; u8 datatemp[SIZE]; u32 FLASH_SIZE; Stm32_Clock_Init(360,25,2,8); //设置时钟,180Mhz delay_init(180); //初始化延时函数 uart_init(90,115200); //初始化串口波特率为115200 usmart_dev.init(90); //初始化USMART LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 SDRAM_Init(); //初始化SDRAM LCD_Init(); //初始化LCD KEY_Init(); //按键初始化 W25QXX_Init(); //W25QXX初始化 POINT_COLOR=RED; LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Apollo STM32F4/F7"); LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"SPI TEST"); LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK"); LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2021/01/24"); LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY1:WriteKEY0:Read"); //显示提示信息 while(W25QXX_ReadID()!=W25Q256)//检测不到W25Q256 { LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"W25Q256 Check Failed!"); delay_ms(500); LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"Please Check!"); delay_ms(500); LED0=!LED0; //DS0闪烁 } LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"W25Q256 Ready!"); FLASH_SIZE=32*1024*1024; //FLASH 大小为32M字节 POINT_COLOR=BLUE; //设置字体为蓝色 while(1) { key=KEY_Scan(0); if(key==KEY1_PRES)//KEY1按下,写入W25Q256 { LCD_Fill(0,170,239,319,WHITE); //清除半屏 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"Start Write W25Q256...."); W25QXX_Write((u8*)TEXT_Buffer,FLASH_SIZE-100,SIZE); //从倒数第100个地址处开始,写入SIZE长度的数据 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"W25Q256 Write Finished!"); //提示传送完成 } if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,读取字符串并显示 { LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"Start Read W25Q256.... "); W25QXX_Read(datatemp,FLASH_SIZE-100,SIZE); //从倒数第100个地址处开始,读出SIZE个字节 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"The Data Readed Is:"); //提示传送完成 LCD_ShowString(30,190,200,16,16,datatemp); //显示读到的字符串 } i++; delay_ms(10); if(i==20) { LED0=!LED0; //提示系统正在运行 i=0; } } }

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