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481 lines
14 KiB
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14 KiB
/**
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****************************************************************************************************
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* @file norflash.c
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* @author
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* @version V1.0
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* @date 2021-10-26
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* @brief NOR FLASH(25QXX) 驱动代码
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* @license Copyright (c) 2020-2032
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****************************************************************************************************
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*/
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#include "bsp_spiflash.h"
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#include "stdio.h"
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#include "elog.h"
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extern SPI_HandleTypeDef hspi5;
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SPI_HandleTypeDef *SPIFLASHHandle = &hspi5;
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uint16_t g_spiflash_type = W25Q256; /* 默认是W25Q256 */
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/*需要移植的代码：spi数据收发函数*/
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uint8_t flash_spi_read_write_byte(uint8_t send_data)
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{
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uint8_t recv_data;
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HAL_SPI_TransmitReceive(SPIFLASHHandle, &send_data, &recv_data, 1, 0xffff);
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return recv_data;
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}
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/**
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* @brief SPI2 速度设置函数
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* @note SPI2 时钟选择来自 APB1, 即 PCLK1, 为 42Mhz
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* SPI 速度 = PCLK1 / 2^(speed + 1)
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* @param speed : SPI2 时钟分频系数
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取值为 SPI_BAUDRATEPRESCALER_2~SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 256
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* @retval 无
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*/
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void flash_spi_set_speed(uint8_t speed)
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{
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assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(speed));/* 判断有效性 */
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__HAL_SPI_DISABLE(SPIFLASHHandle); /* 关闭 SPI */
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SPIFLASHHandle->Instance->CR1 &= 0xFFC7; /* 位 3-5 清零，用来设置波特率 */
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SPIFLASHHandle->Instance->CR1 |= speed << 3; /* 设置 SPI 速度 */
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__HAL_SPI_ENABLE(SPIFLASHHandle); /* 使能 SPI */
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}
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/**
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* @brief 初始化SPI NOR FLASH
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* @param 无
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* @retval 无
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*/
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void spiflash_init(void)
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{
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flash_spi_set_speed(SPI_SPEED_4); /* SPI2 切换到高速状态 21Mhz */
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uint8_t temp=0;
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g_spiflash_type = spiflash_read_id(); /* 读取FLASH ID. */
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if (g_spiflash_type == W25Q256) /* SPI FLASH为W25Q256, 必须使能4字节地址模式 */
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{
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temp = spiflash_read_sr(3); /* 读取状态寄存器3，判断地址模式 */
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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 */
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{
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spiflash_write_enable(); /* 写使能 */
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temp |= 1 << 1; /* ADP=1, 上电4位地址模式 */
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spiflash_write_sr(3, temp); /* 写SR3 */
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spiflash_CS(0);
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flash_spi_read_write_byte(FLASH_Enable4ByteAddr); /* 使能4字节地址指令 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
}
|
|
}
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// printf("ID:%x\r\n", g_spiflash_type);
|
|
}
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/**
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* @brief 等待空闲
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* @param 无
|
|
* @retval 无
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|
*/
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static void spiflash_wait_busy(void)
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|
{
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while ((spiflash_read_sr(1) & 0x01) == 0x01); /* 等待BUSY位清空 */
|
|
}
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/**
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|
* @brief 25QXX写使能
|
|
* @note 将S1寄存器的WEL置位
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* @param 无
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
void spiflash_write_enable(void)
|
|
{
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_WriteEnable); /* 发送写使能 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
}
|
|
|
|
/**
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|
* @brief 25QXX发送地址
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|
* @note 根据芯片型号的不同, 发送24ibt / 32bit地址
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|
* @param address : 要发送的地址
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|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
static void spiflash_send_address(uint32_t address)
|
|
{
|
|
if (g_spiflash_type == W25Q256) /* 只有W25Q256支持4字节地址模式 */
|
|
{
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|
flash_spi_read_write_byte((uint8_t)((address) >> 24)); /* 发送 bit31 ~ bit24 地址 */
|
|
}
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|
|
|
flash_spi_read_write_byte((uint8_t)((address) >> 16)); /* 发送 bit23 ~ bit16 地址 */
|
|
flash_spi_read_write_byte((uint8_t)((address) >> 8)); /* 发送 bit15 ~ bit8 地址 */
|
|
flash_spi_read_write_byte((uint8_t)address); /* 发送 bit7 ~ bit0 地址 */
|
|
}
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|
|
/**
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|
* @brief 读取25QXX的状态寄存器，25QXX一共有3个状态寄存器
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* @note 状态寄存器1：
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|
* BIT7 6 5 4 3 2 1 0
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|
* SPR RV TB BP2 BP1 BP0 WEL BUSY
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|
* SPR:默认0,状态寄存器保护位,配合WP使用
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|
* TB,BP2,BP1,BP0:FLASH区域写保护设置
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|
* WEL:写使能锁定
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* BUSY:忙标记位(1,忙;0,空闲)
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|
* 默认:0x00
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|
*
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* 状态寄存器2：
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|
* BIT7 6 5 4 3 2 1 0
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|
* SUS CMP LB3 LB2 LB1 (R) QE SRP1
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|
*
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|
* 状态寄存器3：
|
|
* BIT7 6 5 4 3 2 1 0
|
|
* HOLD/RST DRV1 DRV0 (R) (R) WPS ADP ADS
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|
*
|
|
* @param regno: 状态寄存器号，范:1~3
|
|
* @retval 状态寄存器值
|
|
*/
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|
uint8_t spiflash_read_sr(uint8_t regno)
|
|
{
|
|
uint8_t byte = 0, command = 0;
|
|
|
|
switch (regno)
|
|
{
|
|
case 1:
|
|
command = FLASH_ReadStatusReg1; /* 读状态寄存器1指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
case 2:
|
|
command = FLASH_ReadStatusReg2; /* 读状态寄存器2指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
case 3:
|
|
command = FLASH_ReadStatusReg3; /* 读状态寄存器3指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
default:
|
|
command = FLASH_ReadStatusReg1;
|
|
break;
|
|
}
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(command); /* 发送读寄存器命令 */
|
|
byte = flash_spi_read_write_byte(0xFF); /* 读取一个字节 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
|
|
return byte;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 写25QXX状态寄存器
|
|
* @note 寄存器说明见spiflash_read_sr函数说明
|
|
* @param regno: 状态寄存器号，范:1~3
|
|
* @param sr : 要写入状态寄存器的值
|
|
* @retval 无
|
|
*/
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|
void spiflash_write_sr(uint8_t regno, uint8_t sr)
|
|
{
|
|
uint8_t command = 0;
|
|
|
|
switch (regno)
|
|
{
|
|
case 1:
|
|
command = FLASH_WriteStatusReg1; /* 写状态寄存器1指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
case 2:
|
|
command = FLASH_WriteStatusReg2; /* 写状态寄存器2指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
case 3:
|
|
command = FLASH_WriteStatusReg3; /* 写状态寄存器3指令 */
|
|
break;
|
|
|
|
default:
|
|
command = FLASH_WriteStatusReg1;
|
|
break;
|
|
}
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(command); /* 发送读寄存器命令 */
|
|
flash_spi_read_write_byte(sr); /* 写入一个字节 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 读取芯片ID
|
|
* @param 无
|
|
* @retval FLASH芯片ID
|
|
* @note 芯片ID列表见: norflash.h, 芯片列表部分
|
|
*/
|
|
uint16_t spiflash_read_id(void)
|
|
{
|
|
uint16_t deviceid;
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_ManufactDeviceID); /* 发送读 ID 命令 */
|
|
flash_spi_read_write_byte(0); /* 写入一个字节 */
|
|
flash_spi_read_write_byte(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(0);
|
|
deviceid = flash_spi_read_write_byte(0xFF) << 8; /* 读取高8位字节 */
|
|
deviceid |= flash_spi_read_write_byte(0xFF); /* 读取低8位字节 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
|
|
return deviceid;
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 读取SPI FLASH
|
|
* @note 在指定地址开始读取指定长度的数据
|
|
* @param pbuf : 数据存储区
|
|
* @param addr : 开始读取的地址(最大32bit)
|
|
* @param datalen : 要读取的字节数(最大65535)
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
void spiflash_read(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
|
|
{
|
|
uint16_t i;
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_ReadData); /* 发送读取命令 */
|
|
spiflash_send_address(addr); /* 发送地址 */
|
|
|
|
for (i = 0; i < datalen; i++)
|
|
{
|
|
pbuf[i] = flash_spi_read_write_byte(0xFF); /* 循环读取 */
|
|
}
|
|
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据
|
|
* @note 在指定地址开始写入最大256字节的数据
|
|
* @param pbuf : 数据存储区
|
|
* @param addr : 开始写入的地址(最大32bit)
|
|
* @param datalen : 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!!!
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
static void spiflash_write_page(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
|
|
{
|
|
uint16_t i;
|
|
|
|
spiflash_write_enable(); /* 写使能 */
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_PageProgram); /* 发送写页命令 */
|
|
spiflash_send_address(addr); /* 发送地址 */
|
|
|
|
for (i = 0; i < datalen; i++)
|
|
{
|
|
flash_spi_read_write_byte(pbuf[i]); /* 循环读取 */
|
|
}
|
|
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
spiflash_wait_busy(); /* 等待写入结束 */
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 无检验写SPI FLASH
|
|
* @note 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!
|
|
*
|
|
* @param pbuf : 数据存储区
|
|
* @param addr : 开始写入的地址(最大32bit)
|
|
* @param datalen : 要写入的字节数(最大65535)
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
static void spiflash_write_nocheck(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
|
|
{
|
|
uint16_t pageremain;
|
|
pageremain = 256 - addr % 256; /* 单页剩余的字节数 */
|
|
|
|
if (datalen <= pageremain) /* 不大于256个字节 */
|
|
{
|
|
pageremain = datalen;
|
|
}
|
|
|
|
while (1)
|
|
{
|
|
/* 当写入字节比页内剩余地址还少的时候, 一次性写完
|
|
* 当写入直接比页内剩余地址还多的时候, 先写完整个页内剩余地址, 然后根据剩余长度进行不同处理
|
|
*/
|
|
spiflash_write_page(pbuf, addr, pageremain);
|
|
|
|
if (datalen == pageremain) /* 写入结束了 */
|
|
{
|
|
break;
|
|
}
|
|
else /* datalen > pageremain */
|
|
{
|
|
pbuf += pageremain; /* pbuf指针地址偏移,前面已经写了pageremain字节 */
|
|
addr += pageremain; /* 写地址偏移,前面已经写了pageremain字节 */
|
|
datalen -= pageremain; /* 写入总长度减去已经写入了的字节数 */
|
|
|
|
if (datalen > 256) /* 剩余数据还大于一页,可以一次写一页 */
|
|
{
|
|
pageremain = 256; /* 一次可以写入256个字节 */
|
|
}
|
|
else /* 剩余数据小于一页,可以一次写完 */
|
|
{
|
|
pageremain = datalen; /* 不够256个字节了 */
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 写SPI FLASH
|
|
* @note 在指定地址开始写入指定长度的数据, 该函数带擦除操作!
|
|
* SPI FLASH 一般是: 256个字节为一个Page, 4Kbytes为一个Sector, 16个扇区为1个Block
|
|
* 擦除的最小单位为Sector.
|
|
*
|
|
* @param pbuf : 数据存储区
|
|
* @param addr : 开始写入的地址(最大32bit)
|
|
* @param datalen : 要写入的字节数(最大65535)
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
uint8_t g_spiflash_buf[4096]; /* 扇区缓存 */
|
|
|
|
void spiflash_write(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
|
|
{
|
|
uint32_t secpos;
|
|
uint16_t secoff;
|
|
uint16_t secremain;
|
|
uint16_t i;
|
|
uint8_t *spiflash_buf;
|
|
|
|
spiflash_buf = g_spiflash_buf;
|
|
secpos = addr / 4096; /* 扇区地址 */
|
|
secoff = addr % 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", addr, datalen); /* 测试用 */
|
|
if (datalen <= secremain)
|
|
{
|
|
secremain = datalen; /* 不大于4096个字节 */
|
|
}
|
|
|
|
while (1)
|
|
{
|
|
spiflash_read(spiflash_buf, secpos * 4096, 4096); /* 读出整个扇区的内容 */
|
|
|
|
for (i = 0; i < secremain; i++) /* 校验数据 */
|
|
{
|
|
if (spiflash_buf[secoff + i] != 0XFF)
|
|
{
|
|
break; /* 需要擦除, 直接退出for循环 */
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
if (i < secremain) /* 需要擦除 */
|
|
{
|
|
spiflash_erase_sector(secpos); /* 擦除这个扇区 */
|
|
|
|
for (i = 0; i < secremain; i++) /* 复制 */
|
|
{
|
|
spiflash_buf[i + secoff] = pbuf[i];
|
|
}
|
|
|
|
spiflash_write_nocheck(spiflash_buf, secpos * 4096, 4096); /* 写入整个扇区 */
|
|
}
|
|
else /* 写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. */
|
|
{
|
|
spiflash_write_nocheck(pbuf, addr, secremain); /* 直接写扇区 */
|
|
}
|
|
|
|
if (datalen == 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 */
|
|
|
|
pbuf += secremain; /* 指针偏移 */
|
|
addr += secremain; /* 写地址偏移 */
|
|
datalen -= secremain; /* 字节数递减 */
|
|
|
|
if (datalen > 4096)
|
|
{
|
|
secremain = 4096; /* 下一个扇区还是写不完 */
|
|
}
|
|
else
|
|
{
|
|
secremain = datalen;/* 下一个扇区可以写完了 */
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 擦除整个芯片
|
|
* @note 等待时间超长...
|
|
* @param 无
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
void spiflash_erase_chip(void)
|
|
{
|
|
spiflash_write_enable(); /* 写使能 */
|
|
spiflash_wait_busy(); /* 等待空闲 */
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_ChipErase); /* 发送读寄存器命令 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
spiflash_wait_busy(); /* 等待芯片擦除结束 */
|
|
}
|
|
|
|
/**
|
|
* @brief 擦除一个扇区
|
|
* @note 注意,这里是扇区地址,不是字节地址!!
|
|
* 擦除一个扇区的最少时间:150ms
|
|
*
|
|
* @param saddr : 扇区地址 根据实际容量设置
|
|
* @retval 无
|
|
*/
|
|
void spiflash_erase_sector(uint32_t saddr)
|
|
{
|
|
//printf("fe:%x\r\n", saddr); /* 监视falsh擦除情况,测试用 */
|
|
saddr *= 4096;
|
|
spiflash_write_enable(); /* 写使能 */
|
|
spiflash_wait_busy(); /* 等待空闲 */
|
|
|
|
spiflash_CS(0);
|
|
flash_spi_read_write_byte(FLASH_SectorErase); /* 发送写页命令 */
|
|
spiflash_send_address(saddr); /* 发送地址 */
|
|
spiflash_CS(1);
|
|
spiflash_wait_busy(); /* 等待扇区擦除完成 */
|
|
}
|
|
|
|
|
|
void spi_flash_test()
|
|
{
|
|
int x = 0;
|
|
spiflash_init();
|
|
uint8_t buf[256];
|
|
|
|
for(x = 0; x < 256; x++)buf[x] = x;
|
|
|
|
spiflash_write(buf, 0, 256);
|
|
memset(buf, 0, 256);
|
|
spiflash_read(buf, 0, 256);
|
|
|
|
for(x = 0; x < 256; x++)
|
|
{
|
|
if(buf[x] != x)break;
|
|
}
|
|
|
|
if(x != 256)
|
|
{
|
|
log_i("spi flash test fail\r\n");
|
|
}
|
|
else
|
|
{
|
|
log_i("spi flash test ok\r\n");
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|