第79章 STM32H7的QSPI总线应用之驱动W25QXX（支持查询和MDMA）
本章节为大家讲解标准QSPI接线方式驱动W25QXX，实现了查询和MDMA两种方式。
79.1 初学者重要提示
79.2 W25QXX硬件设计
79.3 W25QXX关键知识点整理（重要）
79.4 W25QXX驱动设计
79.5 W25QXX板级支持包（bsp_spi_flash.c）
79.6 W25QXX驱动移植和使用
79.7 使用例程设计框架
79.8 实验例程说明（MDK）
79.9 实验例程说明（IAR）
79.10 总结
79.1 初学者重要提示
1、 学习本章节前，务必优先学习第79章。
2、 W25Q256JV属于NOR型Flash存储芯片。
3、 W25Q256JV手册下载地址：链接 （这是一个超链接），当前章节配套例子的Doc文件件里面也有存放。
4、 本章第3小节整理的知识点比较重要，务必要了解下，特别是页编程和页回卷。
5、 对QSPI Flash W25Q256JV的不同接线方式（1线，2线或者4线，这里的线是指的数据线），编程命令是不同的。
6、 W25Q256JV最高支持133MHz。
7、 STM32H7驱动QSPI Flash的4线DMA模式，读速度48MB/S左右。
8、 内存映射模式下，最后一个字节无法正常读取的解决办法
9、 本章配套例子的DMA是采用性能最强的MDMA。
79.2 W25QXX硬件设计
STM32H7驱动W25Q256JV的硬件设计如下：
关于这个原理图，要了解到以下几个知识：
- V7开发板实际外接的芯片是W25Q256JV。
- CS片选最好接上拉电阻，防止意外操作。
- W25Q256的WP引脚用于写保护，低电平有效性，当前是将其作为4方式的IO2。
- HOLD引脚也是低电平有效，当前是将其接到高电平。此引脚的作用是CS片选低电平时，DO引脚输出高阻，忽略CLK和DI引脚上的信号。当前是将其作为4线方式的IO3。
79.3 W25QXX关键知识点整理（重要）
驱动W25QXX前要先了解下这个芯片的相关信息。
79.3.1 W25QXX基础信息
- W25Q256JV是32MB（256Mbit）。
- W25Q256JV支持标准SPI（单线SPI），用到引脚CLK、CS，DI和DO引脚。
支持两线SPI，用到引脚CLK、CS、IO0、IO1 。
支持四线SPI，用到引脚CLK、CS、IO0、IO1，IO2、IO3。
（注：这里几线的意思是几个数据线）。
- W25Q256JV支持的最高时钟是133MHz。
- 每个扇区最少支持10万次擦写，可以保存20年数据。
- 页大小是256字节，支持页编程，也就是一次编写256个字节，也可以一个一个编写。
- 支持4KB为单位的扇区擦除，也可以32KB或者64KB为单位的擦除。
整体框图如下：
W25Q256JV：
- 有512个Block，每个Block大小64KB。
- 每个Block有16个Sector，每个Sector大小4KB。
- 每个Sector有16个Page，每个Page大小是256字节。
79.3.2 W25QXX命令
使用W25Q256的接线方式不同，使用的命令也有所不同，使用的时候务必要注意，当前我们使用的QSPI，即4线SPI，并且用的4字节地址模式，使用的命令如下：
当前主要用到如下几个命令：
#define WRITE_ENABLE_CMD 0x06 /* 写使能指令 */
#define READ_ID_CMD2 0x9F /* 读取ID命令 */
#define READ_STATUS_REG_CMD 0x05 /* 读取状态命令 */
#define BULK_ERASE_CMD 0xC7 /* 整个芯片擦除命令 */
#define SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD 0x21 /* 32bit地址扇区擦除指令, 4KB */
#define QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD 0x34 /* 32bit地址的4线快速写入命令 */
#define
79.3.3 W25QXX页编程和页回卷
SPI Flash仅支持页编程（页大小256字节），所有其它大批量数据的写入都是以页为单位。这里注意所说的页编程含义，页编程分为以下三步（伪代码）：
bsp_spiWrite1(0x02); ----------第1步发送页编程命令
bsp_spiWrite1((_uiWriteAddr & 0xFF0000) >> 16); ----------第2步发送地址
bsp_spiWrite1((_uiWriteAddr & 0xFF00) >> 8);
bsp_spiWrite1(_uiWriteAddr & 0xFF);
for (i = 0; i < _usSize; i++)
{
bsp_spiWrite1(*_pBuf++); ----------第3步写数据，此时就可以连续写入数据了，
不需要再重新设置地址，地址会自增。这样可以大大加快写入速度。
}
页编程的含义恰恰就体现在第3步了，如果用户设置的“起始地址+数据长度”所确定的地址范围超过了此起始地址所在的页，地址自增不会超过页范围，而是重新回到了此页的首地进行编写。这一点要特别的注意。如果用户不需要使用地址自增效果，那么直接指定地址进行编写即可。可以任意指定地址进行编写，编写前一定要进行擦除。
比如下面就是页内操作（使用前已经进行了扇区擦除，每次擦除最少擦除一个扇区4KB）：
uint8_t tempbuf[10] = {0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0x00};
uint8_t temp1 = 0x10, temp2 = 0x29, temp3 = 0x48;- 从250地址开始写入10个字节数据 PageWrite(tempbuf, 250, 10);（因为一旦写入超过地址255，就会从0地址开始重新写）。
- 向地址20写入1个字节数据：PageWrite(&temp1, 20, 1);
- 向地址30写入1个字节数据：PageWrite(&temp2, 30, 1);
- 向地址510写入1个字节数据：PageWrite(&temp3, 510, 1) (这里已经是写到下一页了)
下面是将从0地址到511地址读取出来的512个字节数据，一行32字节。
79.3.4 W25QXX扇区擦除
SPI Flash的擦除支持扇区擦除（4KB），块擦除（32KB或者64KB）以及整个芯片擦除。对于扇区擦除和块擦除，使用的时候要注意一点，一般情况下，只需用户给出扇区或者块的首地址即可。
如果给的不是扇区或者块的首地址也没有关系的，只要此地址是在扇区或者块的范围内，此扇区或者块也可以被正确擦除。不过建议使用时给首地址，方便管理。
79.3.5 W25QXX规格参数
这里我们主要了解擦写耗时和支持的时钟速度，下面是擦写时间参数：
- 页编程时间：典型值0.4ms，最大值3ms。
- 扇区擦除时间（4KB）：典型值50ms，最大值400ms。
- 块擦除时间（32KB）：典型值120ms，最大值1600ms。
- 块擦除时间（64KB）：典型值150ms，最大值2000ms。
- 整个芯片擦除时间：典型值80s，最大值400s。
支持的速度参数如下：
可以看到最高支持的读时钟（使用命令03H）速度是50MHz，其它命令速度可以做到133MHz。
79.4 W25QXX驱动设计
W25QXX的程序驱动框架设计如下：
有了这个框图，程序设计就比较好理解了。
79.4.1 第1步：QSPI总线配置
QSPI总线配置如下：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitQSPI_W25Q256
* 功能说明: QSPI Flash硬件初始化，配置基本参数
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitQSPI_W25Q256(void)
{
/* 复位QSPI */
QSPIHandle.Instance = QUADSPI;
if (HAL_QSPI_DeInit(&QSPIHandle) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/* 设置时钟速度，QSPI clock = 200MHz / (ClockPrescaler+1) = 100MHz */
QSPIHandle.Init.ClockPrescaler = 1;
/* 设置FIFO阀值，范围1 - 32 */
QSPIHandle.Init.FifoThreshold = 32;
/*
QUADSPI在FLASH驱动信号后过半个CLK周期才对FLASH驱动的数据采样。
在外部信号延迟时，这有利于推迟数据采样。
*/
QSPIHandle.Init.SampleShifting = QSPI_SAMPLE_SHIFTING_HALFCYCLE;
/*Flash大小是2^(FlashSize + 1) = 2^25 = 32MB */
//QSPI_FLASH_SIZE - 1; 需要扩大一倍，否则内存映射方位最后1个地址时，会异常。
QSPIHandle.Init.FlashSize = QSPI_FLASH_SIZE;
/* 命令之间的CS片选至少保持2个时钟周期的高电平 */
QSPIHandle.Init.ChipSelectHighTime = QSPI_CS_HIGH_TIME_2_CYCLE;
/*
MODE0: 表示片选信号空闲期间，CLK时钟信号是低电平
MODE3: 表示片选信号空闲期间，CLK时钟信号是高电平
*/
QSPIHandle.Init.ClockMode = QSPI_CLOCK_MODE_0;
/* QSPI有两个BANK，这里使用的BANK1 */
QSPIHandle.Init.FlashID = QSPI_FLASH_ID_1;
/* V7开发板仅使用了BANK1，这里是禁止双BANK */
QSPIHandle.Init.DualFlash = QSPI_DUALFLASH_DISABLE;
/* 初始化配置QSPI */
if (HAL_QSPI_Init(&QSPIHandle) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
}
QSPI这部分配置，要特别注意Flash大小的设置，这里做了特别处理，本来是应该填入QSPI_FLASH_SIZE-1，而我们实际上填入的是QSPI_FLASH_SIZE，主要是因为内存映射模式下，最后一个字节访问有问题。
79.4.2 第2步：QSPI总线的查询和MDMA方式设置
本章提供了QSPI Flash的查询和MDMA两种方式的例子，驱动的区别是调用的API不同，查询方式调用的API是HAL_QSPI_Transmit和HAL_QSPI_Receive，而DMA方式使用的API是HAL_QSPI_Transmit_DMA和HAL_QSPI_Receive_DMA。
79.4.3 第3步：W25QXX的读取实现
注：这里以查询方式的API进行说明，DMA方式是一样的。
W25QXX的读取功能是发送的4线快速读取指令0xEC，设置任意地址都可以读取数据，只要不超过芯片容量即可（如果采用的DMA方式，限制每次最大读取65536字节）。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: QSPI_ReadBuffer
* 功能说明: 连续读取若干字节，字节个数不能超出芯片容量。
* 形 参: _pBuf : 数据源缓冲区。
* _uiReadAddr ：起始地址。
* _usSize ：数据个数, 可以大于PAGE_SIZE, 但是不能超出芯片总容量。
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_ReadBuffer(uint8_t * _pBuf, uint32_t _uiReadAddr, uint32_t _uiSize)
{
QSPI_CommandTypeDef sCommand = {0};
/* 基本配置 */
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 1线方式发送指令 */
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 32位地址 */
sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE; /* 无交替字节 */
sCommand.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* W25Q256JV不支持DDR */
sCommand.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY; /* DDR模式，数据输出延迟 */
sCommand.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD; /* 每次传输要发指令 */
/* 读取数据 */
sCommand.Instruction = QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 32bit地址的4线快速读取命令 */
sCommand.DummyCycles = 6; /* 空周期 */
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES; /* 4线地址 */
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES; /* 4线数据 */
sCommand.NbData = _uiSize; /* 读取的数据大小 */
sCommand.Address = _uiReadAddr; /* 读取数据的起始地址 */
if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/* 读取 */
if (HAL_QSPI_Receive(&QSPIHandle, _pBuf, 10000) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
}
此时函数使用的指令0xEC对应的W25Q256JV手册说明，注意红色方框位置：
左上角的1-4-4就是指令阶段使用1个IO，地址阶段使用4个IO，数据阶段也是使用4个IO，并且采用的4字节地址方式，反映到程序里面就是：
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;
79.4.4 第4步：W25QXX的编程实现
注：这里以查询方式的API进行说明，DMA方式是一样的。
下面实现了一个页编程函数：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: QSPI_WriteBuffer
* 功能说明: 页编程，页大小256字节，任意页都可以写入
* 形 参: _pBuf : 数据源缓冲区；
* _uiWriteAddr ：目标区域首地址，即页首地址，比如0， 256, 512等。
* _usWriteSize ：数据个数，不能超过页面大小，范围1 - 256。
* 返 回 值: 1:成功， 0：失败
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t QSPI_WriteBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usWriteSize)
{
QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};
/* 写使能 */
QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);
/* 基本配置 */
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 1线方式发送指令 */
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 32位地址 */
sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE; /* 无交替字节 */
sCommand.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* W25Q256JV不支持DDR */
sCommand.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY; /* DDR模式，数据输出延迟 */
sCommand.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_ONLY_FIRST_CMD; /* 仅发送一次命令 */
/* 写序列配置 */
sCommand.Instruction = QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 32bit地址的4线快速写入命令 */
sCommand.DummyCycles = 0; /* 不需要空周期 */
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE; /* 4线地址方式 */
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES; /* 4线数据方式 */
sCommand.NbData = _usWriteSize; /* 写数据大小 */
sCommand.Address = _uiWriteAddr; /* 写入地址 */
if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
{
//return 0;
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
/* 启动传输 */
if (HAL_QSPI_Transmit(&QSPIHandle, _pBuf, 10000) != HAL_OK)
{
//return 0;
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);
return 1;
}
此时函数使用的指令0x34对应的W25Q256JV手册说明，注意红色方框位置：
左上角的1-4-4就是指令阶段使用1个IO，地址阶段使用4个IO，数据阶段也是使用4个IO，并且采用的4字节地址方式，反映到程序里面就是：
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;
79.4.5 第5步：W25QXX的扇区擦除实现
注：这里以查询方式的API进行说明，DMA方式是一样的。
通过发送“扇区擦除命令+扇区地址”即可完成相应扇区的擦除，擦除的扇区大小是4KB。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: QSPI_EraseSector
* 功能说明: 擦除指定的扇区，扇区大小4KB
* 形 参: _uiSectorAddr : 扇区地址，以4KB为单位的地址，比如0，4096, 8192等，
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_EraseSector(uint32_t _uiSectorAddr)
{
QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};
/* 写使能 */
QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);
/* 基本配置 */
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 1线方式发送指令 */
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 32位地址 */
sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE; /* 无交替字节 */
sCommand.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* W25Q256JV不支持DDR */
sCommand.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY; /* DDR模式，数据输出延迟 */
sCommand.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD; /* 每次传输都发指令 */
/* 擦除配置 */
sCommand.Instruction = SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 32bit地址方式的扇区擦除命令，扇区大小4KB*/
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE; /* 地址发送是1线方式 */
sCommand.Address = _uiSectorAddr; /* 扇区首地址，保证是4KB整数倍 */
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_NONE; /* 无需发送数据 */
sCommand.DummyCycles = 0; /* 无需空周期 */
if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);
}
此时函数使用的指令0x21对应的W25Q256JV手册说明，注意红色方框位置：
左上角的1-1-1就是指令阶段使用1个IO，地址阶段使用1个IO，数据阶段也是使用1个IO，并且采用的4字节地址方式，反映到程序里面就是：
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_1_LINES;
79.4.6 第6步：W25QXX的整个芯片擦除实现
注：这里以查询方式的API进行说明，DMA方式是一样的。
整个芯片的擦除可以通过擦除各个扇区来实现，也可以调用专门的整个芯片擦除指令实现。下面实现方法是发送整个芯片擦除命令实现：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: QSPI_EraseChip
* 功能说明: 整个芯片擦除
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_EraseChip(void)
{
QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};
/* 写使能 */
QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);
/* 基本配置 */
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 1线方式发送指令 */
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 32位地址 */
sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE; /* 无交替字节 */
sCommand.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* W25Q256JV不支持DDR */
sCommand.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY; /* DDR模式，数据输出延迟 */
sCommand.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD; /* 每次传输都发指令 */
/* 擦除配置 */
sCommand.Instruction = BULK_ERASE_CMD; /* 整个芯片擦除命令*/
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE; /* 地址发送是1线方式 */
sCommand.Address = 0; /* 地址 */
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_NONE; /* 无需发送数据 */
sCommand.DummyCycles = 0; /* 无需空周期 */
if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);
}
此时函数使用的指令0xC7对应的W25Q256JV手册说明，注意红色方框位置：
左上角的1-1-1就是指令阶段使用1个IO，地址阶段使用1个IO，数据阶段也是使用1个IO，并且采用的4字节地址方式，反应到程序里面就是：
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_1_LINES;
擦除用不到数据阶段，sCommand.DataMode = QSPI_DATA_NONE即可。
79.4.7 第7步：W25QXX内存映射实现
注：这里以查询方式的API进行说明，DMA方式是一样的。
通过内存映射模式，就可以像使用内部Flash一样使用W25QXX，代码实现如下：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: QSPI_MemoryMapped
* 功能说明: QSPI内存映射，地址 0x90000000
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_MemoryMapped(void)
{
QSPI_CommandTypeDef s_command = {0};
QSPI_MemoryMappedTypeDef s_mem_mapped_cfg = {0};
/* 基本配置 */
s_command.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 1线方式发送指令 */
s_command.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 32位地址 */
s_command.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE; /* 无交替字节 */
s_command.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* W25Q256JV不支持DDR */
s_command.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY; /* DDR模式，数据输出延迟 */
s_command.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD; /* 每次传输都发指令 */
/* 全部采用4线 */
s_command.Instruction = QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 快速读取命令 */
s_command.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES; /* 4个地址线 */
s_command.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES; /* 4个数据线 */
s_command.DummyCycles = 6; /* 空周期 */
/* 关闭溢出计数 */
s_mem_mapped_cfg.TimeOutActivation = QSPI_TIMEOUT_COUNTER_DISABLE;
s_mem_mapped_cfg.TimeOutPeriod = 0;
if (HAL_QSPI_MemoryMapped(&QSPIHandle, &s_command, &s_mem_mapped_cfg) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
}
此时函数使用的指令0xEC对应的W25Q256JV手册说明，注意红色方框位置：
左上角的1-4-4就是指令阶段使用1个IO，地址阶段使用4个IO，数据阶段也是使用4个IO，采用的4字节地址方式，反应到程序里面就是：
sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;
79.4.8 第8步：使用MDMA方式要注意Cache问题
如果使用MDMA方式的话，可以使用TCM RAM，此时不用考虑Cache问题。如果使用的是其它RAM空间，要考虑Cache问题。因为MDMA和CPU同时访问DMA缓冲造成的数据一致性问题，将这块空间关闭读Cache和写Cache，比如使用的AXI SRAM，这样可以方便大家做测试，测试通过后，再根据需要开启Cache。
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
79.5 W25QXX板级支持包（bsp_qspi_w25q256.c）
W25QXX驱动文件bsp_qspi_w25q256.c主要实现了如下几个API供用户调用：
- QSPI_ReadBuffer
- QSPI_WriteBuffer
- QSPI_EraseSector
- QSPI_EraseChip
- QSPI_MemoryMapped
79.5.1 函数QSPI_ReadBuffer
函数原型：
void QSPI_ReadBuffer(uint8_t * _pBuf, uint32_t _uiReadAddr, uint32_t _uiSize);
函数描述：
此函数主要用于从QSPI Flash读取数据，支持任意大小，任意地址，不超过芯片容量即可（如果使用DMA方式，每次最大65536字节）。
函数参数：
- 第1个参数用于存储从QSPI Flash读取的数据。
- 第2个参数是读取地址，不可以超过芯片容量。
- 第3个参数是读取的数据大小，读取范围不可以超过芯片容量。
79.5.2 函数QSPI_WriteBuffer
函数原型：
uint8_t QSPI_WriteBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usWriteSize);
函数描述：
页编程，页大小256字节，任意页都可以写入。注意使用前，务必保证相应页已经做了擦除操作。
函数参数：
- 第1个参数是源数据缓冲区。
- 第2个参数是目标区域首地址，即页首地址，比如0， 256, 512等。
- 第3个参数是数据个数，不能超过页面大小，范围1 – 256，单位字节个数。
- 返回值，返回1表示成功，返回0表示失败。
79.5.3 函数QSPI_EraseSector
函数原型：
void QSPI_EraseSector(uint32_t _uiSectorAddr)
函数描述：
此函数主要用于扇区擦除，一个扇区大小是4KB。
函数参数：
- 第1个参数是扇区地址，比如擦除扇区0，此处填0x0000，擦除扇区1，此处填0x1000，擦除扇区2，此处填0x2000，以此类推。
79.5.4 函数QSPI_EraseChip
函数原型：
void QSPI_EraseChip(void)
函数描述：
此函数主要用于整个芯片擦除。
79.5.5 函数QSPI_MemoryMapped
函数原型：
void QSPI_MemoryMapped(void)
函数描述：
调用了此函数就可以像使用内部Flash一样使用外部Flash。
79.6 W25QXX驱动移植和使用
W25QXX移植步骤如下：
- 第1步：复制bsp_qspi_w25q256.c， bsp_qspi_w25q256.h到自己的工程目录，并添加到工程里面。
- 第2步：根据使用的QSPI引脚，时钟等，修改bsp_qspi_w25q256.c文件开头的宏定义。
/*
STM32-V7开发板接线
PG6/QUADSPI_BK1_NCS AF10
PF10/QUADSPI_CLK AF9
PF8/QUADSPI_BK1_IO0 AF10
PF9/QUADSPI_BK1_IO1 AF10
PF7/QUADSPI_BK1_IO2 AF9
PF6/QUADSPI_BK1_IO3 AF9
W25Q256JV有512块，每块有16个扇区，每个扇区Sector有16页，每页有256字节，共计32MB
*/
/* QSPI引脚和时钟相关配置宏定义 */
#define QSPI_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_QSPI_CLK_ENABLE()
#define QSPI_CLK_DISABLE() __HAL_RCC_QSPI_CLK_DISABLE()
#define QSPI_CS_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE()
#define QSPI_CLK_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D0_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D1_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D2_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D3_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_MDMA_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE()
#define QSPI_FORCE_RESET() __HAL_RCC_QSPI_FORCE_RESET()
#define QSPI_RELEASE_RESET() __HAL_RCC_QSPI_RELEASE_RESET()
#define QSPI_CS_PIN GPIO_PIN_6
#define QSPI_CS_GPIO_PORT GPIOG
#define QSPI_CLK_PIN GPIO_PIN_10
#define QSPI_CLK_GPIO_PORT GPIOF
#define QSPI_BK1_D0_PIN GPIO_PIN_8
#define QSPI_BK1_D0_GPIO_PORT GPIOF
#define QSPI_BK1_D1_PIN GPIO_PIN_9
#define QSPI_BK1_D1_GPIO_PORT GPIOF
#define QSPI_BK1_D2_PIN GPIO_PIN_7
#define QSPI_BK1_D2_GPIO_PORT GPIOF
#define QSPI_BK1_D3_PIN GPIO_PIN_6
#define
- 根据使用的QSPI命令不同，容量不同等，修改bsp_qspi_w25q256.h头文件
/* W25Q256JV基本信息 */
#define QSPI_FLASH_SIZE 25 /* Flash大小，2^25 = 32MB*/
#define QSPI_SECTOR_SIZE (4 * 1024) /* 扇区大小，4KB */
#define QSPI_PAGE_SIZE 256 /* 页大小，256字节 */
#define QSPI_END_ADDR (1 << QSPI_FLASH_SIZE) /* 末尾地址 */
#define QSPI_FLASH_SIZES 32*1024*1024 /* Flash大小，2^25 = 32MB*/
/* W25Q256JV相关命令 */
#define WRITE_ENABLE_CMD 0x06 /* 写使能指令 */
#define READ_ID_CMD2 0x9F /* 读取ID命令 */
#define READ_STATUS_REG_CMD 0x05 /* 读取状态命令 */
#define BULK_ERASE_CMD 0xC7 /* 整个芯片擦除命令 */
#define SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD 0x21 /* 32bit地址扇区擦除指令, 4KB */
#define QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD 0x34 /* 32bit地址的4线快速写入命令 */
#define
- 第4步：如果使用MDMA方式的话，可以使用TCM RAM，此时不用考虑Cache问题。如果使用的是其它RAM空间，要考虑Cache问题。因为MDMA和CPU同时访问DMA缓冲造成的数据一致性问题，将这块空间关闭读Cache和写Cache，比如使用的AXI SRAM：
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitQSPI_W25Q256(); /* 配置SPI总线 */
- 第6步：QSPI Flash驱动主要用到HAL库的SPI驱动文件，简单省事些可以添加所有HAL库C源文件进来。
- 第7步：应用方法看本章节配套例子即可。
79.7 实验例程设计框架
通过程序设计框架，让大家先对配套例程有一个全面的认识，然后再理解细节，本次实验例程的设计框架如下：
第1阶段，上电启动阶段：
第2阶段，进入main函数：
- 第1部分，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL库，系统时钟，滴答定时器和LED。
- 第2部分，应用程序设计部分，实现QSPI Flash的查询和MDMA方式操作。
79.8 实验例程说明（MDK）
配套例子：
V7-029_QSPI读写例程，四线DMA方式，读每秒48MB（V1.1）
V7-059_QSPI读写例程，查询方式
实验目的：
- 学习QSPI Flash的读写测试例程
实验操作：
- 支持以下7个功能，用户通过电脑端串口软件发送数字1-6给开发板即可
- printf("请选择操作命令:\r\n");
- printf("【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【2 - 写QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
- printf("【4 - 读整个串行Flash, 测试读速度】\r\n");
- printf("【Z - 读取前1K，地址自动减少】\r\n");
- printf("【X - 读取后1K，地址自动增加】\r\n");
- printf("【Y - 擦除整个串行Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
- printf("其他任意键 - 显示命令提示\r\n");
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
- 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第xx章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */
bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
/* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitQSPI_W25Q256(); /* 配置SPI总线 */}
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
#if 0
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#else
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#endif
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}
每10ms调用一次按键处理：
按键处理是在滴答定时器中断里面实现，每10ms执行一次检测。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_RunPer10ms
* 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求
* 不严格的任务可以放在此函数。比如：按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
- 启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
- 支持以下7个功能，用户通过电脑端串口软件发送命令给开发板即可
- printf("【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【2 - 写QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
- printf("【4 - 读整个串行Flash, 测试读速度】\r\n");
- printf("【Z - 读取前1K，地址自动减少】\r\n");
- printf("【X - 读取后1K，地址自动增加】\r\n");
- printf("【Y - 擦除整个串行Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
- printf("其他任意键 - 显示命令提示\r\n");
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DemoSpiFlash
* 功能说明: QSPI读写例程
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiFlash(void)
{
uint8_t cmd;
uint32_t uiReadPageNo = 0, id;
/* 检测串行Flash OK */
id = QSPI_ReadID();
printf("检测到串行Flash, ID = %08X, 型号: WM25Q256JV\r\n", id);
printf(" 容量 : 32M字节, 扇区大小 : 4096字节, 页大小：256字节\r\n");
sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */
while(1)
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
/* 判断软件定时器0是否超时 */
if(bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔200ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
if (comGetChar(COM1, &cmd)) /* 从串口读入一个字符(非阻塞方式) */
{
switch (cmd)
{
case '1':
printf("\r\n【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X ,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
sfReadTest(); /* 读串行Flash数据，并打印出来数据内容 */
break;
case '2':
printf("\r\n【2 - 写QSPFlash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
sfWriteTest(); /* 写串行Flash数据，并打印写入速度 */
break;
case '3':
printf("\r\n【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
sfWriteAll(0x55);/* 擦除串行Flash数据，实际上就是写入全0xFF */
break;
case '4':
printf("\r\n【4 - 读整个QSPI Flash, %dM字节】\r\n", QSPI_FLASH_SIZES/(1024*1024));
sfTestReadSpeed(); /* 读整个串行Flash数据，测试速度 */
break;
case 'y':
case 'Y':
printf("\r\n【Y - 擦除整个QSPI Flash】\r\n");
printf("整个Flash擦除完毕大概需要300秒左右，请耐心等待");
sfErase(); /* 擦除串行Flash数据，实际上就是写入全0xFF */
break;
case 'z':
case 'Z': /* 读取前1K */
if (uiReadPageNo > 0)
{
uiReadPageNo--;
}
else
{
printf("已经是最前\r\n");
}
sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
break;
case 'x':
case 'X': /* 读取后1K */
if (uiReadPageNo < QSPI_FLASH_SIZES / 1024 - 1)
{
uiReadPageNo++;
}
else
{
printf("已经是最后\r\n");
}
sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
break;
default:
sfDispMenu(); /* 无效命令，重新打印命令提示 */
break;
}
}
}
}
79.9 实验例程说明（IAR）
配套例子：
V7-029_QSPI读写例程，四线DMA方式，读每秒48MB（V1.1）
V7-059_QSPI读写例程，查询方式
实验目的：
- 学习QSPI Flash的读写测试例程
实验操作：
- 支持以下7个功能，用户通过电脑端串口软件发送数字1-6给开发板即可
- printf("请选择操作命令:\r\n");
- printf("【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【2 - 写QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
- printf("【4 - 读整个串行Flash, 测试读速度】\r\n");
- printf("【Z - 读取前1K，地址自动减少】\r\n");
- printf("【X - 读取后1K，地址自动增加】\r\n");
- printf("【Y - 擦除整个串行Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
- printf("其他任意键 - 显示命令提示\r\n");
上电后串口打印的信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
程序设计：
系统栈大小分配：
RAM空间用的DTCM：
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现：
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/* 配置MPU */
MPU_Config();
/* 使能L1 Cache */
CPU_CACHE_Enable();
/*
STM32H7xx HAL 库初始化，此时系统用的还是H7自带的64MHz，HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick，初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到400MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock，并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder：
- 可用于代码执行时间测量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
- 默认不开启，如果要使能此选项，务必看V7开发板用户手册第xx章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitDWT(); /* 初始化DWT时钟周期计数器 */
bsp_InitKey(); /* 按键初始化，要放在滴答定时器之前，因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitLPUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
/* 针对不同的应用程序，添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitQSPI_W25Q256(); /* 配置SPI总线 */}
MPU配置和Cache配置：
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的扩展IO区。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: MPU_Config
* 功能说明: 配置MPU
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
/* 禁止 MPU */
HAL_MPU_Disable();
#if 0
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate，Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#else
/* 配置AXI SRAM的MPU属性为NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#endif
/* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
MPU_InitStruct.Enable = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress = 0x60000000;
MPU_InitStruct.Size = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number = MPU_REGION_NUMBER1;
MPU_InitStruct.TypeExtField = MPU_TEX_LEVEL0;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
/*使能 MPU */
HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: CPU_CACHE_Enable
* 功能说明: 使能L1 Cache
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
/* 使能 I-Cache */
SCB_EnableICache();
/* 使能 D-Cache */
SCB_EnableDCache();
}
每10ms调用一次按键处理：
按键处理是在滴答定时器中断里面实现，每10ms执行一次检测。
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_RunPer10ms
* 功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求
* 不严格的任务可以放在此函数。比如：按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
bsp_KeyScan10ms();
}
主功能：
主程序实现如下操作：
- 启动一个自动重装软件定时器，每100ms翻转一次LED2。
- 支持以下7个功能，用户通过电脑端串口软件发送命令给开发板即可
- printf("【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【2 - 写QSPI Flash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
- printf("【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
- printf("【4 - 读整个串行Flash, 测试读速度】\r\n");
- printf("【Z - 读取前1K，地址自动减少】\r\n");
- printf("【X - 读取后1K，地址自动增加】\r\n");
- printf("【Y - 擦除整个串行Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
- printf("其他任意键 - 显示命令提示\r\n");
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DemoSpiFlash
* 功能说明: QSPI读写例程
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiFlash(void)
{
uint8_t cmd;
uint32_t uiReadPageNo = 0, id;
/* 检测串行Flash OK */
id = QSPI_ReadID();
printf("检测到串行Flash, ID = %08X, 型号: WM25Q256JV\r\n", id);
printf(" 容量 : 32M字节, 扇区大小 : 4096字节, 页大小：256字节\r\n");
sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个200ms的自动重装的定时器，软件定时器0 */
while(1)
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
/* 判断软件定时器0是否超时 */
if(bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔200ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(2);
}
if (comGetChar(COM1, &cmd)) /* 从串口读入一个字符(非阻塞方式) */
{
switch (cmd)
{
case '1':
printf("\r\n【1 - 读QSPI Flash, 地址:0x%X ,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
sfReadTest(); /* 读串行Flash数据，并打印出来数据内容 */
break;
case '2':
printf("\r\n【2 - 写QSPFlash, 地址:0x%X,长度:%d字节】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
sfWriteTest(); /* 写串行Flash数据，并打印写入速度 */
break;
case '3':
printf("\r\n【3 - 写QSPI Flash前10KB空间, 全0x55】\r\n");
sfWriteAll(0x55);/* 擦除串行Flash数据，实际上就是写入全0xFF */
break;
case '4':
printf("\r\n【4 - 读整个QSPI Flash, %dM字节】\r\n", QSPI_FLASH_SIZES/(1024*1024));
sfTestReadSpeed(); /* 读整个串行Flash数据，测试速度 */
break;
case 'y':
case 'Y':
printf("\r\n【Y - 擦除整个QSPI Flash】\r\n");
printf("整个Flash擦除完毕大概需要300秒左右，请耐心等待");
sfErase(); /* 擦除串行Flash数据，实际上就是写入全0xFF */
break;
case 'z':
case 'Z': /* 读取前1K */
if (uiReadPageNo > 0)
{
uiReadPageNo--;
}
else
{
printf("已经是最前\r\n");
}
sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
break;
case 'x':
case 'X': /* 读取后1K */
if (uiReadPageNo < QSPI_FLASH_SIZES / 1024 - 1)
{
uiReadPageNo++;
}
else
{
printf("已经是最后\r\n");
}
sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
break;
default:
sfDispMenu(); /* 无效命令，重新打印命令提示 */
break;
}
}
}
}
79.10 总结
本章节就为大家讲解这么多，实际应用中根据需要选择DMA和查询方式。
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