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2023年03月14日 | STM32F0单片机快速入门十: 用 SPI HAL 库读写W25Q128
2023-03-14 来源：zhihu
1.W25Q128 介绍
当我们有比较多的数据需要掉电存储时，上一篇文章所介绍的 24C02 (256个字节EEPROM)就不够了。此时我们会用到另外一种类型的存储器，即 Flash。比如具有 SPI 接口的 W25Q128。这颗小芯片虽然也只有简单的 8 个引脚，但存储容量却达到了128M-bit，也就是 16M 字节，同时它的读写速度可以达到 66MB/S。但是由于 STM32F030 不支持 Quad/Dual SPI，只能以标准 SPI 方式读写，所以速度会低一些。以下是 W25Q128 的主要特点：
133MHz SPI Clock。
10万次擦写寿命，20年数据保持时间。
每颗具有64-Bit唯一序列号 Unique ID。
每次可以写入 1 到 256 字节数据。
写之前需要对目的地址所在扇区进行擦除操作。
( Winbond W25Q128 datasheet )
我们通过以下连线使 W25Q128 连至 STM32F030 的 SPI1：
W25Q128 STM32F030
Pin 1 /CS PA4 也可以用其它 GPIO 引脚
Pin 2 DO PA6 SPI1_MISO
Pin 3 /WP ( VCC )
Pin 4 GND ( GND )
Pin 5 DI PA7 SPI1_MOSI
Pin 6 CLK PA5 SPI1_SCK
Pin 7 /HOLD or /RESET ( VCC )
Pin 8 VCC ( VCC )
2.代码
代码的开发如果想提高效率，一个方法就是充分利用前人的成果，而不是自己一再的去造轮子。
对于W25Q128 我们可以从Github上找到驱动代码：
https://github.com/nimaltd/w25qxx
GNU General Public License v3.0
我们把它集成进SPI例程里，完成 W25Q128 的读写功能。
Step 1，下载后把解压的文件夹 w25qxx-master 放在 STM32Cube_FW_F0_V1.11.0DriversBSPComponents
Step 2, 我们用 Keil 打开下面这个工程：
STM32Cube_FW_F0_V1.11.0ProjectsSTM32F030R8-NucleoExamplesSPISPI_FullDuplex_ComPollingMDK-ARMProject.uvprojx
在项目(STM32F030R8-Nucleo)上点鼠标右键，选择Add Group...
新建 Group 并改名称为 DriversBSPComponentsw25qxx-master
Step 3, 在 DriversBSPComponentsw25qxx-master上点右键，选择Add Existing Files to Group "DriversBSPComponentsw25qxx-master"...,
找到 Drivers/BSP/components/w25qxx-master/w25qxx.c 点击Add,然后可以看到w25qxx.c已经添加进项目中:
Step 4, 在 Options for Target 里添加路径，这里使用的是工程所在路径的相对路径，也可以使用绝对路径，但如果工程拷贝到别的地方的时候，此包含路径就需要跟随更改。
Add include path ../../../../../../Drivers/BSP/components/w25qxx-master
Step 5, 驱动头文件 w25qxx.h 中原来包含的的 spi.h, 因为我们使用的 Cube 库，头文件需要做如下替换：
//#include "spi.h"
#include "stm32f0xx_hal.h"
Step 6, main.h 里根据实际情况配置引脚，把驱动头文件 #include "w25qxx.h" 包含进来。片选信号 CS 可以由任意一个 GPIO 控制，在函数
HAL_SPI_MspInit(SPI_HandleTypeDef *hspi)
里把CS引脚配置为GPIO输出就行了，实际的拉低拉高是驱动代码实现的。
Step 7, 在 main.c 里定义了 SpiHandle 并指向 SPI1， 我们在 w25qxx.c里也要用到这个 Handle，所以通过 extern 来引用一下。
Step 8, 初始化 SPI1，然后调用 w25qxx 驱动的初始化代码 W25qxx_Init( ); 然后就可以用擦除，读写等函数了。
在代码的修改过程中，我们可以再次体会 Cube 库的这种分层结构带来的好处，特别是如何与第三方驱动代码融合。各个模块就像积木一样，我们只需要把它们搭建起来就可以快速的实现我们想要的功能。
下面是读出数据时实际抓取的波形：
参考资料：
PM0215 STM32F0xxx Cortex-M0 programming manual
UM1785 Description of STM32F0 HAL and low-layer drivers
Winbond W25Q128 Datasheet
STM32F030 Datasheet
STM32F030 Reference Manual
史海拾趣
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