華邦W25Q16存儲(chǔ)器顆粒SPI編程

1、華邦W25Q16存儲(chǔ)器顆粒SPI編程W25X16、W25X32和W25X64系列FLASH存儲(chǔ)器可以為用戶提供存儲(chǔ)解決方案，具有PCB板占用空間少”、“引腳數(shù)量少”、“功耗低”等特點(diǎn)。與普通串行FLASH相比，使用更靈活，性能更出色。它非常適合做代碼下載應(yīng)用，例如存儲(chǔ)聲音，文本和數(shù)據(jù)。工作電壓在2.7VD3.6V之間，正常工作狀態(tài)下電流消耗0.5毫安，掉電狀態(tài)下電流消耗1微安。所有的封裝都是節(jié)省空間”型的。W25X16、W25X32和W25X64分別有8192、16384和32768可編程頁(yè)，每頁(yè)256字節(jié)。用頁(yè)編程指令每次就可以編程256個(gè)字節(jié)。用扇區(qū)(sector)擦除指令每次可以擦除16

2、頁(yè)，用“塊(block)擦除指令每次可以擦除256頁(yè)，用“整片擦除指令”即可以擦除整個(gè)芯片。W25X16、W25X32和W25X64分別有512、1024和2048個(gè)可擦除扇區(qū)或32、64和128個(gè)可擦除W25X16、W25X32和W25X64支持標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口，傳輸速率最大75MHz。四線制：:串行時(shí)鐘引腳CLK;:芯片選擇引腳CS;:串行數(shù)據(jù)輸出引腳DO;口:串行數(shù)據(jù)輸入輸出引腳DlOo(注意:第口引腳“串行數(shù)據(jù)輸入輸出引腳DIO”的解釋:在普通情況下，這根引腳是“串行輸入引腳(DI),當(dāng)使用了快讀雙輸出指令(FastReadDualOutputinstruction)0t,這根引腳就變

3、成了DO弓I腳，這種情況下，芯片就有了兩個(gè)DO引腳了，所以叫做雙輸出，這時(shí)，如果與芯片通信的速率相當(dāng)于翻了一倍，所以傳輸速度更快。)另外，芯片還具有保持引腳(HOLD)、寫(xiě)保護(hù)弓I腳(WP)、可編程寫(xiě)保護(hù)位(位于狀態(tài)寄存器bit1)、頂部和底部塊的控制等特征，使得控制芯片更具靈活性。芯片支持JEDEC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。引腳排布：*18273645/C5vccDO(IOJ/HOLD(IOJ/WP啊CLKGNDDI(IOJ原理圖:4-4丫的PA4/UARTJ_RXPA5AJART1TXVSSAVref.VSSJO_2VCAPWDWDFOPC3.rSPI_SCKVrefi-PCti-SPlJitOSIWDA

4、：FC7iSfPI_MSOTJDIO2PE5/SPINSSIDDJ.11D-DJJciJL_b加，VSS1任T$47SCLK2250MOSI2351NU5O4?41NsgSTMH32MlsU2VDD二=C2awNSS1csvccDOHOLD明FCLKGWDIHTMISOvdd|_LgSCLK3MOSIW25Q1VSSV55控制和狀態(tài)寄存器說(shuō)明S7S6S5S4S3S2S1SOSRP(Reservd)TBBP2BP1BP0WELBUSY通過(guò)讀狀態(tài)寄存器指令讀出的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以知道芯片存儲(chǔ)器陣列是否可寫(xiě)或不可寫(xiě)，或是否處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)。通過(guò)寫(xiě)狀態(tài)寄存器指令可以配置芯片寫(xiě)保護(hù)特征。狀態(tài)寄存器：忙位BUSY

5、位是個(gè)只讀位，位于狀態(tài)寄存器中的S0。當(dāng)器件在執(zhí)行頁(yè)編程、扇區(qū)擦除、塊區(qū)擦除、芯片擦除、寫(xiě)狀態(tài)寄存器指令時(shí)，該位自動(dòng)置1。這時(shí)，除了讀狀態(tài)寄存器指令，其它指令部忽略。當(dāng)編程、擦除和寫(xiě)狀態(tài)寄存器指令執(zhí)行完畢之后，該位自動(dòng)變?yōu)?，表示芯片可以接收其它指令了。寫(xiě)保護(hù)位WEL位是個(gè)只讀位，位于狀態(tài)寄存器中的S1。執(zhí)行完寫(xiě)使能指令后，該位置1。當(dāng)芯片處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)”下，該位為0。在下面兩種情況下，會(huì)進(jìn)入寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)掉電后執(zhí)行以下指令后寫(xiě)禁能、頁(yè)編程、扇區(qū)擦除、塊區(qū)擦除、芯片擦除和寫(xiě)狀態(tài)寄存器塊區(qū)保護(hù)位BP2BP1BP0位是可讀可寫(xiě)位，分別位于狀態(tài)寄存器的S4S3S2?？梢杂脤?xiě)狀態(tài)寄存器命令置位這些塊區(qū)保護(hù)

6、位。在默認(rèn)狀態(tài)下，這些位都為0，即塊區(qū)處于未保護(hù)狀態(tài)下。可以設(shè)置塊區(qū)沒(méi)有保護(hù)、部分保護(hù)或者是全部處于保護(hù)狀態(tài)下。當(dāng)SPR位為1或/WP引腳為低的時(shí)候，這些位不可以被更改。底部和頂部塊區(qū)保護(hù)位TB位是可讀可寫(xiě)位，位于狀態(tài)寄存器的S5。該位默認(rèn)為0，表明頂部和底部塊區(qū)處于未被保護(hù)狀態(tài)下?？梢杂脤?xiě)狀態(tài)寄存器命令置位該位。當(dāng)SPR位為1或/WP引腳為低的時(shí)候，這些位不可以被更改。保留位狀態(tài)寄存器的S6為保留位，讀出狀態(tài)寄存器值時(shí)，該位為0。建議讀狀態(tài)寄存器值用于測(cè)試時(shí)將該位屏蔽。狀態(tài)寄存器果護(hù)位（）SRP位是可讀可寫(xiě)位，位于狀態(tài)寄存器的S7。該位結(jié)合/WP引腳可以實(shí)現(xiàn)禁能寫(xiě)狀態(tài)寄存器功能。該位默認(rèn)值為

7、0。當(dāng)SRP位=0時(shí)，/WP引腳不能控制狀態(tài)寄存器的寫(xiě)禁能。當(dāng)SRP位=1,/WP引腳=0時(shí)，寫(xiě)狀態(tài)寄存器命令失效。當(dāng)SRP位=1,/WP引腳=1時(shí)，可以執(zhí)行寫(xiě)狀態(tài)寄存器命令。STATUSREGISTERW25X64(4M-BIT)MEMORYPROTECTIONTBBP2BP1BROBLOCK(S)ADDRESSESDENSITY(KB)PORTIONK000NONENONENONENONE001126and1277E(mOh-7FFFFFh1M-bitUpper1/640010124and1277C0000h-7FFFFFh2M-bitUpper1/320011120thru1277800

8、D0h-7FFFFFh4M-bitUpper1/160100112thru1277g皿h-7FFFFFh8M-bitLipper1/8010196thru127saaaxih-ZFFFFFh16M-bitUpper1/4011064thru1274000D0h-ZFFFFFh32M-bitUpper1/210010and1OOOODOh-01FFFFh1M-blLower1/641010Othru3OOOODOh-03FFFFh2M-bitLower1/321011Othru7OOOODOh-07FFFFh4M-bitLower1/16110D0thru15aaaaoah-oFFFFFh3M-

9、bitLower1/81101Othru31OOXWh-IFFFFFh16M-bitLower1/411100thru63OOOOOOh-3FFFFFhLower1/2X111Othru127aoaojah-ZFFFFFh64M-bitALLSTATUSREGISTERW25X32(32M-BIT)MEMORYPROTECTIONTBBP2BP1BPOBLOCK(S)ADDRESSESDENSITY(KB)PORTIONX000NONENONENONENONE0001633FOOOOh-3FFFFFh512K-bitUpper1/6401a62and633Eaoaah-sfffffm1M加it

10、Upper1/32001160thru63scaooah-3FFFFFh2MbitUpper1/16010056thru63BOCWh-3FFFFFh4M16);發(fā)送24位FLASH地址,先發(fā)高8位SPI_SendByte(ReadAddr&0 x00FF00)8);/再發(fā)中間8位SPI_SendByte(ReadAddr&0 x0000FF);/最后發(fā)低8位(NumByteToRead)計(jì)數(shù)/讀一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)/指向下一個(gè)要讀取的數(shù)據(jù)*pBuffer=SPI_SendByte(Dummy_Byte);pBuffer+;FLASH_CS=1;/拉高片選線不選中芯片6、快讀時(shí)序圖（指令:cs-0）

11、：*!I卜CLK=1012345378910明及3031CLK(沃品：juuuiTLTLrLmrLK_njLnjL,指令(GxOB)DIOXXDCcs323334353苜373839如41424344454647clk-ruuuuiRrLrYLrLrLfLfLRrLrLrLnrLnruLn_n_.偽字節(jié)產(chǎn)生的時(shí)鐘一DIO-HCXIXDGXIXDGXZKXXXXXXXXX輸出效據(jù)1輸出數(shù)據(jù)2DO16);SPI_SendByte(ReadAddr&0 x00FF00)8);SPI_SendByte(ReadAddr&0 x0000FF);SPI_SendByte(0 xFF);while(NumB

12、yteToRead-)-*pBuffer=SPI_SendByte(Dummy_Byte);pBuffer+;tReadAddr,unsignedlongintNumByteToRead）/拉低片選線選中芯片/發(fā)送24位FLASH地址,先發(fā)高8位/再發(fā)中間8位/最后發(fā)低8位/發(fā)送8個(gè)字節(jié)偽指令，等待8個(gè)時(shí)鐘。/計(jì)數(shù)/發(fā)送偽指令讀出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)/指向下一個(gè)要讀取的數(shù)據(jù)7、快速讀雙輸出（指令：）：CLJtl。56丁89IC2893031CLKCLKoljuuuLTLnjuirLTLnjmn出位地址IOoxDO高阻態(tài)CS3233343536373039404142目CLKCP偽字節(jié)產(chǎn)生的時(shí)鐘DIO

13、廠口開(kāi)泊選擇從輸入到輸出D16);SPI_SendByte(WriteAddr&0 xFF00)8);SPI_SendByte(WriteAddr&0 xFF);while(NumByteToWrite-)SPI_SendByte(*pBuffer);pBuffer+;先使能對(duì)FLASH芯片的操作/拉低片選線選中芯片/發(fā)送24位FLASH地址,先發(fā)高8位/再發(fā)中間8位/最后發(fā)低8位/發(fā)送地址后緊跟欲寫(xiě)入數(shù)據(jù)發(fā)送欲寫(xiě)入FLASH的數(shù)據(jù)/指向下一個(gè)要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)/拉高片選線不選中芯片/等待寫(xiě)操作結(jié)束通常指向一個(gè)數(shù)組；FLASH_CS=1;SPI_FLASH_WaitForWriteEnd（）;程序說(shuō)

14、明：*pBuffer是一個(gè)指針，是讀取數(shù)據(jù)后的存儲(chǔ)區(qū)，WriteAddr是24位芯片地址，需要把數(shù)據(jù)寫(xiě)到芯片什么位置就靠它了。NumByteToWrite是寫(xiě)入字節(jié)的數(shù)量，例如需要寫(xiě)入50個(gè)字節(jié)，這里就給50。寫(xiě)入的數(shù)據(jù)不可以大于256Byte，否則頁(yè)地址會(huì)溢出，地址會(huì)從0開(kāi)始，最前面寫(xiě)入的數(shù)據(jù)會(huì)被破壞，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)大于256Byte時(shí)，重新用下一頁(yè)的起始地址來(lái)寫(xiě)剩余的數(shù)據(jù)（處理翻頁(yè)問(wèn)題請(qǐng)?jiān)诒菊履┪膊榭赐暾蹋?。?yè)編程完整流程圖：W25Q16總共有16Mbit空間，合計(jì)2MByte，共8192個(gè)頁(yè)，每頁(yè)256Byte。因?yàn)槊宽?yè)是一個(gè)獨(dú)立的單元，所以在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)不支持自動(dòng)翻頁(yè)，如果寫(xiě)入的數(shù)據(jù)超出

15、256Byte,那么頁(yè)地址就溢出歸零，數(shù)據(jù)又從零開(kāi)始寫(xiě)，也就是說(shuō)最先寫(xiě)入的數(shù)據(jù)會(huì)被破壞。數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)可能碰到有幾種情況，一種情況是：頁(yè)地址對(duì)齊的情況，就是頁(yè)地址可以被256整除，且寫(xiě)入的數(shù)據(jù)不夠256Byte，這種情況直接寫(xiě)入即可，不需要考慮翻頁(yè)問(wèn)題；第二種情況是：寫(xiě)入的數(shù)據(jù)剛好是256Byte或者多一點(diǎn)點(diǎn)，這種情況寫(xiě)完一整頁(yè)的數(shù)據(jù)后，就要把頁(yè)地址加256跳到下一頁(yè)的開(kāi)始位置寫(xiě)剩余的數(shù)據(jù)；第三種情況是：頁(yè)地址不對(duì)齊情況，也就是頁(yè)地址不能被256整除，這種情況說(shuō)明，某頁(yè)被用掉一部分，現(xiàn)在從剩余的空間繼續(xù)向下寫(xiě)，如果空間夠?qū)懢椭苯訉?xiě)入，不需要考慮翻頁(yè)問(wèn)題，如果空間不夠?qū)懢鸵獙㈨?yè)地址加上剩余空間的數(shù)跳

16、轉(zhuǎn)到下一頁(yè)寫(xiě)剩余的數(shù)據(jù)，如果剩余的數(shù)據(jù)等于或大于256Byte，頁(yè)地址還需要加256再向下進(jìn)行翻頁(yè)。頁(yè)地劃是否對(duì)為即4守珈*9歆寫(xiě)入演舟余勤罡舌大干剩親空間將人物據(jù)寫(xiě)完軻雜空間，克地址加財(cái)余空代瞰對(duì)產(chǎn)豹蹄百人下一頁(yè)里寫(xiě)就直梏寫(xiě)入保隈與人整員斷據(jù),每寫(xiě)完一頁(yè).面地址M5E癇親不是一頁(yè)的卻據(jù)寫(xiě)入下一百寫(xiě)九整頁(yè)其借地址-Z5E9、扇區(qū)擦除時(shí)序圖(指令：0 x20)：/CS_/Modes01234GC709298D31Mode3Iclk,潟彘nnririririnrinriinn口潟口卜Instruction2Cih卜24-EltAddressdigXX|-/TXTYoXXXXX5*fUghImped

17、ance比=MSB“扇區(qū)擦除”指令將一個(gè)扇區(qū)C4K字節(jié))擦除，擦除后扇區(qū)位都為1,扇區(qū)字節(jié)都為FFh。在執(zhí)行“扇區(qū)擦除”指令之前，需要先執(zhí)行“寫(xiě)使能”指令，保證WEL位為1。先拉低屬CS引腳，然后把指令代碼20h通過(guò)DIO引腳送到芯片，然后接著把24位扇區(qū)地址送到芯片，然后拉高屬CS引腳。如果沒(méi)有及時(shí)把屬CS引腳拉高，指令將不會(huì)起作用。在指令執(zhí)行期間，BUSY位為1,可以通過(guò)“讀狀態(tài)寄存器”指令觀察。當(dāng)指令執(zhí)行完畢，BUSY位變?yōu)?，WEL位也會(huì)變?yōu)?。如果需要擦除的地址處于只讀狀態(tài)，指令將不會(huì)起作用。程序設(shè)計(jì)流程：1、先執(zhí)行寫(xiě)使能指令；2、使能片選，拉低CS引腳；3、發(fā)送扇區(qū)擦除指令0 x2

18、0，緊接著發(fā)送擦除的24位地址；4、等待擦除指令結(jié)束，發(fā)送讀狀態(tài)指令查看BUSY位狀態(tài)是否為0；5、禁能片選，拉高CS引腳。例程：voidSPI_FLASH_BlockErase(unsignedlongintBlockAddr)SPI_FLASH_WriteEnable();/FLASH寫(xiě)使能(該函數(shù)請(qǐng)查閱完整例程)FLASH_CS=0;/拉低片選線選中芯片SPI_SendByte(0 xD8);發(fā)送塊或扇區(qū)(0 x20)擦除命令SPI_SendByte(BlockAddr&0 xFF0000)16);/發(fā)送24位FLASH擦除地址,先發(fā)高8位SPI_SendByte(BlockAddr&0

19、 x00FF00)8);/再發(fā)中間8位SPI_SendByte(BlockAddr&0 x0000FF);/最后發(fā)低8位FLASH_CS=1;/拉高片選線不選中芯片SPI_FLASH_WaitForWriteEnd();/等待塊清除操作完成(該函數(shù)請(qǐng)查閱完整例程)10、芯片擦除時(shí)序圖(指令：C)：JCS_廠Mode301234s87Mode3clk靛：ririnrinn_n門(mén)1口：YInstruction(C7)Adqxxxy/kzxxHighImpedanceDO“芯片擦除”指令將會(huì)使整個(gè)芯片的存儲(chǔ)區(qū)位都變?yōu)?,即字節(jié)都變位FFh。在執(zhí)行“芯片擦除”指令之前需要先執(zhí)行寫(xiě)使能指令。先把心S引腳

20、拉低，然后再把指令代碼C7h通過(guò)DIO引腳送到芯片，然后拉高/CS引腳。如果沒(méi)有及時(shí)拉高心S引腳，指令無(wú)效。在“芯片擦除”指令執(zhí)行周期內(nèi)，可以執(zhí)行“讀狀態(tài)寄存器”指令訪問(wèn)BUSY位，這時(shí)BUSY位為1，當(dāng)“芯片擦除”指令執(zhí)行完畢，BUSY變?yōu)?，WEL位也變?yōu)?。任何一個(gè)塊區(qū)處于保護(hù)狀態(tài)(BP2BP1BP0)，指令都會(huì)失效。程序設(shè)計(jì)流程：1、發(fā)送0 x06寫(xiě)使能；2、使能片選，拉低CS引腳；、發(fā)送擦除指令0 xC7,緊接著發(fā)送24位擦除地址；4、禁能片選，拉高CS引腳5、等待操作完成。例程：voidSPI_FLASH_ChipErase(void)SPI_FLASH_WriteEnable()

21、;/FLASH寫(xiě)使能FLASH_CS=0;/拉低片選線選中芯片SPI_SendByte(Chip_E);/發(fā)送芯片擦除命令FLASH_CS=1;/拉高片選線不選中芯片SPI_FLASH_WaitForWriteEnd();/等待寫(xiě)操作完成rkxxXX乂XXXiL器件舊一CXZXZXDGXZXDC2GLK=1CLKdKG計(jì)例字節(jié)指令(OkABi高阻強(qiáng)O12i4fS7891。2325JU3T5233WJS3fi?738LFUuirLrLrLrLrLrLrLnjuuuvLTLrLnrLnJvz這個(gè)指令有兩個(gè)作用。一個(gè)是“釋放掉電”，一個(gè)是讀出“器件ID”。當(dāng)只需要發(fā)揮“釋放掉電”用途時(shí)，指令時(shí)序是:

22、CLK=1CLK=OXXXXX乂K待機(jī)電流CS-CLK=1012a467CLKClkq二口nn門(mén)口nhrr卜指令tCXAB|pioYYYyxxxxxxwrx掉電電流CLK=i掉盅由流待機(jī)電流高阻態(tài)、“釋放掉電器件”指令（命令：）：CLKICLK=O先把/CS引腳拉低，然后把代碼“ABh”通過(guò)DIO引腳送到芯片，然后拉高/CS引腳。然后經(jīng)過(guò)tRESI時(shí)間間隔，芯片恢復(fù)正常工作狀態(tài)。在編程、擦除和寫(xiě)狀態(tài)寄存器指令執(zhí)行周期內(nèi)，執(zhí)行該指令無(wú)效。程序設(shè)計(jì)流程：暫無(wú)例程：暫無(wú)12、掉電指令（指令:0 xB9）：CSQJK=101234567clknnnnnnnn,j-指令(0 x69)dioxxzx7cc

23、高阻態(tài)DO待機(jī)電流掉電電流盡管在待機(jī)狀態(tài)下的電流消耗己經(jīng)很低了，但“掉電”指令可以使得待機(jī)電流消耗更低。這個(gè)指令很適合在電池供電的場(chǎng)合。先把屬CS引腳拉低，然后把指令代碼B9h通過(guò)DIO引腳送到芯片。然后把屬CS引腳拉高，指令執(zhí)行完畢。如果沒(méi)有及時(shí)拉高，指令無(wú)效。執(zhí)行完“掉電”指令之后，除了“釋放掉電屬器件ID”指令，其它指令部無(wú)效。程序設(shè)計(jì)流程：暫無(wú)例程：暫無(wú)、“讀制造/器件號(hào)”指令（指令：Cg101234567891。29293031CLKE東才irLruuuirLruTrLrLajuumdidxxXyKIXIXIXDr卜高阻態(tài)MSB指令(0 x90323334站3637339404142

24、心444546Cl_K=1WumrLrLrLrLrLrLrLrLrLrLrK生產(chǎn)商ID(OxEFXxxxxxxxxxAT器件舊“讀制造/器件號(hào)”指令不同于“釋放掉電/器件ID指令”，“讀制造/器件號(hào)”指令讀出的數(shù)據(jù)包含JEDEC標(biāo)準(zhǔn)制造號(hào)和特殊器件ID號(hào)。先把/CS引腳拉低，然后把指令90h通過(guò)引腳DIO送到芯片，然后接著把24位地址000000h送到芯片，然后芯片會(huì)先后把“生產(chǎn)ID”和“器件ID”通過(guò)DO引腳在CLK的上升沿發(fā)送出去。如果把24位地址寫(xiě)為000001h，ID號(hào)的發(fā)送順序會(huì)顛倒，即先發(fā)“器件ID”后發(fā)“生產(chǎn)ID”。ID號(hào)都是8位數(shù)據(jù)。程序設(shè)計(jì)流程：暫無(wú)例程：暫無(wú)14、指令CLK=1a123567&910HU131415CSCLK過(guò)笳飛juuLrLrLruwLrLrLrLTLrLrLnL指令（你?。ヾioxny/、（XKXXXXXXXXI內(nèi)一生產(chǎn)商IDIDkEFDO高殂態(tài)7JT617IB19加上122乃招25