SPI通信协议

一、SPI通信

1、SPI（Serial Peripheral Interface）是由Motorola公司开发的一种通用数据总线

2、四根通信线：SCK（Serial Clock）、MOSI（Master Output Slave Input）、MISO（Master Input Slave Output）、SS（Slave Select）

3、同步，全双工

4、支持总线挂载多设备（一主多从）

5、硬件电路

（1）所有SPI设备的SCK、MOSI、MISO分别连在一起

（2）主机另外引出多条SS控制线，分别接到各从机的SS引脚

（3）输出引脚配置为推挽输出，输入引脚配置为浮空或上拉输入

6、移位示意图

7、SPI时序基本单元

（1）起始条件：SS从高电平切换到低电平

（2）终止条件：SS从低电平切换到高电平

（3）交换一个字节（模式0）

        CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平

        CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据

        CPOL表示时钟极性

        CPHA表示时钟相位，决定是第一个时钟采样移入还是第二个时钟采样移入

（4）交换一个字节（模式1）

        CPOL=0：空闲状态时，SCK为低电平

        CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据

（5）交换一个字节（模式2）

        CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平

        CPHA=0：SCK第一个边沿移入数据，第二个边沿移出数据

（6）交换一个字节（模式3）

        CPOL=1：空闲状态时，SCK为高电平

        CPHA=1：SCK第一个边沿移出数据，第二个边沿移入数据

8、SPI时序

（1）发送指令

        向SS指定的设备，发送指令（0x06）

（2）指定地址写

        向SS指定的设备，发送写指令（0x02），      随后在指定地址（Address[23:0]）下，写入指定数据（Data）

 

（3）指定地址读

        向SS指定的设备，发送读指令（0x03），      随后在指定地址（Address[23:0]）下，读取从机数据（Data）

二、W25Q64简介

1、W25Q64简介

（1）W25Qxx系列是一种低成本、小型化、使用简单的非易失性存储器，常应用于数据存储、字库存储、固件程序存储等场景

（2）存储介质：Nor Flash（闪存）

（3）时钟频率：80MHz / 160MHz (Dual SPI) / 320MHz (Quad SPI)

（4）存储容量（24位地址）：     

                W25Q40：      4Mbit / 512KByte     

                W25Q80：      8Mbit / 1MByte     

                W25Q16：      16Mbit / 2MByte     

                W25Q32：      32Mbit / 4MByte     

                W25Q64：      64Mbit / 8MByte     

                W25Q128：  128Mbit / 16MByte     

                W25Q256：  256Mbit / 32MByte

2、硬件电路

3、W25Q64框图

4、Flash操作注意事项

（1）写入操作时：

        a.写入操作前，必须先进行写使能

        b.每个数据位只能由1改写为0，不能由0改写为1

        c.写入数据前必须先擦除，擦除后，所有数据位变为1

        d.擦除必须按最小擦除单元进行(最小的擦除单元是一个扇区）

        e.连续写入多字节时，最多写入一页的数据，超过页尾位置的数据，会回到页首覆盖写入

        f.写入操作结束后，芯片进入忙状态，不响应新的读写操作

（2）读取操作时：

        a.直接调用读取时序，无需使能，无需额外操作，没有页的限制，读取操作结束后不会进入忙状态，但不能在忙状态时读取

三、软件SPI读写W25Q64

1、按照以下接线方式连接，并将STLINK插到电脑上

2、

四、SPI外设简介

五、硬件SPI读写W25Q64

1、SPI引脚