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FLASH闪存是属于内存器件的一种，”Flash”。闪存则是一种非易失性（ Non-Volatile ）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。

各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存。

FLASH芯片介绍——W25Q64

W25Q64 (64M-bit(兆位)==>8MB(兆字节))，W25Q16(16M-bit==>2MB)和 W25Q32(32M-bit==>4MB)是为系统提供一个最小的空间、引脚 和功耗的存储器解决方案的串行 Flash 存储器。25Q 系列比普通的串行 Flash 存储器更灵活，性能 更优越。基于双倍/四倍的 SPI，它们能够可以立即完成提供数据给 RAM，包括存储声音、文本和数据。芯片支持的工作电压 2.7V 到 3.6V，正常工作时电流小于 5mA，掉电时低于 1uA。所有芯片提供 标准的封装。

W25Q64原理框图：

内存空间分配：

W25Q64/16/32 由每页 256 字节组成。每页的 256 字节用一次页编程指令即可完成。每次可以擦 除 16 页（1 个扇区）、128 页（32KB 块）、256 页（64KB 块）和全片擦除。

W25Q64 的内存空间结构：一页 256 字节，4K(4096 字节)为一个扇区，16 个扇区为 1 块，容量 为 8M 字节,共有 128 个块,2048 个扇区。

W25Q16内存空间结构：容量2M字节，32个块，对应的扇区32*16=512个扇区。

内存之间各种单位之间的关系：256字节=1页，16页=1扇区，16扇区=1块。

在我们操作flash地址时，格式一般为一个6位16进制数，换算成二进制数每位对应的含义分别对应了他的块地址(前两位)，扇区地址（第三位），页地址（第四位）和业内地址（后两位）。具体关系如下：

相关寄存器：

对W25Q64芯片的操作，同样是由相应的控制寄存器和状态寄存器完成的

总线忙标志位（BUSY）

BUSY位是一个只读位，在状态寄存器中的S0位。当W25Q64在执行“页编程”、“扇区擦除”、“块区擦除”、“芯片擦除”以及“写状态寄存器”指令时，该位被硬件自动置1。这时候，除了“读状态寄存器”指令外的所有操作指令将会被芯片忽略。当芯片执行完这些指令后，硬件会自动将该位清零，表示芯片器件可以接收其他的指令。

写保护位（WEL）

WEL位是一个只读位，在状态寄存器的S1位。在执行完“写使能”指令后，该位会被硬件自动置1。当芯片掉电后和执行“写禁能”、“页编程”、“扇区擦除”、“块区擦除”以及“芯片擦除”指令都会进入“写保护状态”。

块区保护位（BP2、BP1、BP0）

BP2、BP1、BP0这3位为可读可写位，分别在状态寄存器的S4、S3以及S2位。这3个位默认状态为0，即块区处于未保护状态。可以利用“写状态寄存器”指令对这几个位进行置1来达到块区保护的目的。块区保护状态为：没有保护、部分保护和全部保护状态。

注：当状态寄存器的SRP位为1或读写保护管脚（/WP）为低电平时，这3个位不可被更改。

底部和顶部块保护位（TB）

TB位是一个可读可写位，在状态寄存器的S5位，默认值为0。可以利用“写状态寄存器”指令对这个位进行置1或清零。当TB = 0时，表示保护位从顶部开始，当TB = 1时，表示保护位从底部开始。

注：当状态寄存器的SRP位为1或读写保护管脚（/WP）为低电平时，这个位不可被更改。

扇区/块保护（SEC）

SEC位为一个可读可写位，在状态寄存器的S6位，默认值为0。可以利用“写状态寄存器”指令对这个位进行置1或清零。当SEC = 0时，表示每次保护的区域大小为4K；当SEC = 1时，表示每次保护的区域大小为8K。

状态寄存器保护位（SRP0、SRP1）

SRP0和SRP1这2位为可读可写位，分别在状态寄存器的S7和S8（状态寄存器2）位。这两个位的默认值为0，可以利用“写状态寄存器”指令对这个位进行置1或清零。这2个位和读写保护管脚（/WP）决定了状态寄存器写保护的方式。状态寄存器写保护的方式有：软件保护，硬件保护、电源锁定或一次性可编程（OTP）保护。

快速SPI通讯使能（QE）

QE位为一个可读可写位，在状态寄存器的S9（状态寄存器2）位，默认值为0。以利用“写状态寄存器”指令对这个位进行置1或清零。当QE = 0时，W25Q54设置为标准速度模式或快速模式，保持管脚（/HOLE）和读写保护管脚（/WP）启用；当QE = 1时，W25Q54设置为高速模式，保存管脚（/HOLE）和读写保护管脚（/WP）被设置为IO2和IO3功能使用。

具体操作步骤

相关指令表：

工作时序图

1，写使能

Write Enable指令将状态寄存器中的Write Enable Latch (WEL)位设置为1，在每个页面程序，扇区擦除，块擦除，芯片擦除和写状态寄存器指令执行前，都需要设置写使能为1。写使能指令先将CS引脚拉低，发送指令代码“06h”进入数据输入(DI)引脚上，在CLK的上升沿进行采集，然后将CS引脚拉高。

2，写失能

Write Disable指令操作顺序和使能一样，只不过是将发送的指令改为“04h”

3,读状态寄存器指令

当/CS 拉低之后，开始把 05h 从 DI0 引脚送到芯片，在CLK 的上升沿数据被芯片采集，当芯片认出采集到的数据时 05h 时，芯片就会把“状态奇存器〞的值从 DO引脚输出，数据在CLK 的下降沿输出，高位在前。“读状态奇存器”指令在任何时候都可以用，甚至在编程、擦除和写状态奇存器的过程中也可以用，这样，就可以从状态奇存器的 BUSY 位判断编程、擦除和写状态奇存器周期有没有结束，从而让我们知道芯片是否可以接收下一条指令了。如果/CS 不被拉高，状态寄存器的值将一直从 DO 引脚输出。/CS 拉高之后，读指令结束。

4，写状态寄存器

在执行“写状态寄存器”指令之前，需要先执行“写使能”指令。先拉低/CS引脚，然后把01h从DIO引脚送到芯片，然后再把你想要设置的状态寄存器值通过DIO引脚送到芯片，拉高/CS引脚，指令结束，如果此时没有把/CS引脚拉高，或者是拉的晚了，值将不会被写入，指令无效。

只有“状态寄存器”当中的“SRP， TB、BP2，BP1、BPO位”可以被写入，其它“只读位”值不会变。在该指令执行的过程中，状态寄存器中的BUSY位为1，这时候可以用“读状态寄存器”指令读出状态寄存器的值判断，当指令执行完毕， BUSY位将自动变为0，WEL位也自动变为0

通过对“TB” “BP2”“BP1” “BPO”位写1，就可以实现将芯片的部分或全部存储区域设置为只读。通过对“SRP位”写1，再把/P引脚拉低，就可以实现禁止写入状态寄存器的功能。

5，读取数据

“读数据”指令允许读出一个字节或一个以上的字节被读出。先把/CS引脚拉低，然后把03h通过DIO引脚送到芯片，之后再送入24位的地址，这些数据在CLK的上升沿被芯片采集。芯片接收完24位地址之后，就会把相应地址的数据在CIK引脚的下降沿从DO引脚送出去，高位在前。当读完这个地址的数据之后，地址自动增加，然后通过DO引脚把下一个地址的数据送出去，形成一个数据流。也就是说，只要时钟在工作，通过一条读指令，就可以把整个芯片存储区的数据读出来。把/cS引脚拉高， “读数据”指令结束。当芯片在执行编程、擦除和读状态寄存器指令的周期内， “读数据”指令不起作用。

6，按页写入数据

执行“页编程”指令之前，需要先执行“写使能”指令，而且要求待写入的区域都为1，也就是需要先把待写入的区域擦除。先把/CS引脚拉低，然后把代码02h通过DIO引脚送到芯片，然后再把24位地址送到芯片，然后接着送要写的字节到芯片。在写完数据之后，把/CS引脚拉高。

写完一页（256个字节）之后，必须把地址改为0，不然的话，如果时钟还在继续，地址将自动变为页的开始地址。在某些时候，需要写入的字节不足256个字节的话，其它写入的字节都是无意义的。如果写入的字节大于了256个字节，多余的字节将会加上无用的字节覆盖刚刚写入的的256个字节。所以需要保证写入的字节小于等于256个字节。

在指令执行过程中，用“读状态寄存器”可以发现BUSY位为1，当指令执行完毕， BUSY位自动变为0。如果需要写入的地址处于“写保护”状态， “页编程”指令无效。

7，获取设备信息

出于兼容性原因，W25Q64BV提供了几个指令以电子方式确定设备的身份。Read JEDEC ID指令与用于SPI的JEDEC标准兼容兼容串行存储器在2003年被采用。指令通过驱动/CS引脚启动降低并移动指令代码“9Fh”。JEDEC分配给Winbond (EFh)的制造商ID字节然后将两个设备ID字节，内存类型(ID15-ID8)和容量(ID7-ID0)移出以最有效位(MSB)为首的CLK下降沿，如图29所示。用于存储类型和

容量值参见厂商和设备标识表。

STM32模块编程思路

1. 配置SPI模块功能管脚相应的GPIO管脚。
2. 配置SPI模块工作方式。
3. 使能SPI模块时钟。
4. 根据SPI SPI主模式设置步骤设置SPI工作方式。
5. 编写SPI读写字节函数。
6. 根据目前器件的指令操作器件。