先看看本次实验的成果吧：
这么简单的一个程序，我学习了一个星期左右，终于把所有的关节都打通了。所有代码都能什么都不看背着敲出来了。为了使自己的记忆更为清晰，特意总结了一个思维导图，感觉自己即便是日后忘记了看一遍思维导图也就知道怎么写了。特此展示一下吧！
STM32内部集成了硬件SPI收发电路，
可以由硬件自动执行时钟生成、数据收发等功能，
减轻CPU的负担 可配置8位/16位数据帧、高位先行/低位先行
时钟频率： fPCLK / (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256) 支持多主机模型、主或从操作
可精简为半双工/单工通信 支持DMA 兼容I2S协议
STM32F103C8T6 硬件SPI资源：SPI1、SPI2
这个图应该是从右往左看才对的，我个人感觉是这个样子的，因为我写程序是这个顺序的，下面我就把所有的程序展示一下吧：
根据时序图会更好更快的理解程序的逻辑，一切都是要最后芯片的时序来编程，否则就不能和芯片通讯了。
首先是SPI.c的文件：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#define GPIOX GPIOA //宏定义GPIOA，需要更改端口时只更改这里就好了
#define RCC_APB2Periph_GPIOX RCC_APB2Periph_GPIOA //宏定义时钟开启端口
#define MySPI_CS GPIO_Pin_4 //宏定义CS片选信号
#define MySPI_MOSI GPIO_Pin_7 //宏定义MOSI主机输出信号
#define MySPI_CLK GPIO_Pin_5 //宏定义时钟信号
#define MySPI_MISO GPIO_Pin_6 //宏定义主机输入信号
void MySPI_W_CS(uint8_t BitValue) //位操作片选信号
{
GPIO_WriteBit(GPIOX, MySPI_CS, (BitAction)BitValue);
}
void MySPI_W_MOSI(uint8_t BitValue) //位操作主机输出信号
{
GPIO_WriteBit(GPIOX, MySPI_MOSI, (BitAction)BitValue);
}
void MySPI_W_CLK(uint8_t BitValue) //位操作时钟信号
{
GPIO_WriteBit(GPIOX, MySPI_CLK, (BitAction)BitValue);
}
uint8_t MySPI_Read_MISO(void) //读取主机输入信号
{
return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOX, MySPI_MISO);
}
void MySPI_Init(void) //SPI初始化
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOX, ENABLE); //开启时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = MySPI_CS | MySPI_MOSI | MySPI_CLK;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStruct); //初始化片选，主机输出，时钟三个信号为推挽输出模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = MySPI_MISO;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStruct); //初始化主机输入信号为上拉输入模式
MySPI_W_CS(1); //片选信号高电平，没有选中从机
MySPI_W_CLK(0); //时钟低电平
}
void MySPI_Start(void) //SPI开始函数
{
MySPI_W_CS(0); // 片选信号低电平，选中从机
}
void MySPI_Stop(void) //SPI结束函数
{
MySPI_W_CS(1); //片选信号高电平，没有选中从机
}
uint8_t MySPI_RW_Byte(uint8_t SendByte) //SPI读写一个字节函数
{
uint8_t i;
for(i = 0; i < 8; i ++) //循环8次，一个字节8位，每次操作1位
{
MySPI_W_MOSI(SendByte & 0x80); // 主机输出信号写：发送数据的最高位
SendByte <<= 1; // 发送信号右移1位，下次循环到来时还是发送最高位
MySPI_W_CLK(1); //时钟信号高电平
if(MySPI_Read_MISO() == 1){SendByte |= 0x01;} // 如果接收到的从机信号为1：发送数据的最低位就写入1
MySPI_W_CLK(0); //时钟信号低电平
}
return SendByte; //返回发送的数据：此时经过了八次从最低位往最高位写入读入的位值，此时就是收到的新的一个字节数据。
}
接着是SPI.h的文件：
#ifndef __MYSPI_H
#define __MYSPI_H
void MySPI_Init(void); //SPI初始化
void MySPI_Start(void); //SPI开始
void MySPI_Stop(void); //SPI结束
uint8_t MySPI_RW_Byte(uint8_t SendByte); //SPI读写一个字节
#endif
写入操作时：
写入操作前，必须先进行写使能 每个数据位只能由1改写为0，不能由0改写为1
写入数据前必须先擦除，擦除后，所有数据位变为1 擦除必须按最小擦除单元进行
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
写入操作结束后，芯片进入忙状态，不响应新的读写操作
读取操作时：
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
接着是W25Q64.c的文件：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MySPI.h"
#include "W25Q64_Int.h"
void W25Q64_Init(void) //W25Q64初始化
{
MySPI_Init(); //SPI初始化
}
void W25Q64_Read_ID(uint8_t *MID, uint16_t *DID) //W25Q64 读取ID号
{
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_JEDEC_ID); //SPI写命令
*MID = MySPI_RW_Byte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //SPI读取从机发过来的第一个字节就是MID号
*DID = MySPI_RW_Byte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //SPI读取从机发过来的第二个字节就是DID的高8位
*DID <<= 8; //上面读到的是高8位所以向右移动8位就是高8位了
*DID |= MySPI_RW_Byte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //低8位再写入从机发过来的第三个字节
MySPI_Stop(); //SPI停止
}
void W25Q64_WaitBusy(void) //W25Q64 等待忙函数
{
uint32_t Timeout = 100000; //定义一个超时变量
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1); //读取忙标志位命令
while((MySPI_RW_Byte(W25Q64_DUMMY_BYTE) & 0x01) == 0x01) //如果读取到的标志位最后1为是1就循环
{
Timeout --; //超时变量自减
if(Timeout == 0) //如果超时变量为0了，while循环还没有结束
{
MySPI_Stop(); //SPI停止
break; //退出while循环（防止在While循环中出不去）
}
}
MySPI_Stop(); //SPI停止
}
void W25Q64_WriteENABLE(void) //W25Q64写使能
{
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_WRITE_ENABLE); //W25Q64写使能命令
MySPI_Stop(); //SPI停止
}
void W25Q64_Write_Data(uint32_t Address, uint8_t *DataArry, uint16_t Len) //W25Q64写数据（参数：32位的地址，8位的数组，要写入数据的长度）
{
uint16_t i; //定义16位的i，循环用，一页可以写256个字节，8位的画最大255，差一个不够，所以用16位的
W25Q64_WriteENABLE(); //W25Q64写使能（W25Q64需要写入数据前的必须操作）
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_PAGE_PROGRAM); //SPI写入操作页的命令
MySPI_RW_Byte(Address >> 16); //SPI写入24位地址的高8位
MySPI_RW_Byte(Address >> 8); //SPI写入24位地址的中间8位
MySPI_RW_Byte(Address); //SPI写入24位地址的低8位
for(i = 0; i < Len; i ++) //循环 写入数据的长度 次
{
MySPI_RW_Byte(DataArry[i]); //SPI写入 写入数组的（从低到高）单个字节
}
MySPI_Stop(); //SPI停止
W25Q64_WaitBusy(); //W25Q64等待忙完
}
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address) // W25Q64擦除数据
{
W25Q64_WriteENABLE(); //W25Q64写使能（W25Q64需要写入数据前的必须操作）
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB); //SPI写入擦除页的命令
MySPI_RW_Byte(Address >> 16); //SPI写入24位地址的高8位
MySPI_RW_Byte(Address >> 8); //SPI写入24位地址的中间8位
MySPI_RW_Byte(Address); //SPI写入24位地址的低8位
MySPI_Stop(); //SPI停止
W25Q64_WaitBusy(); //W25Q64等待忙完
}
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArry, uint32_t Len) // W25Q64读取数据
{
uint32_t i; // 定义读取数据的长度变量（读取不受页的空间限制，读多少地址都会自增） 所以i的容量要大
MySPI_Start(); //SPI开始
MySPI_RW_Byte(W25Q64_READ_DATA); //SPI写入读取的命令
MySPI_RW_Byte(Address >> 16); //SPI写入24位地址的高8位
MySPI_RW_Byte(Address >> 8); //SPI写入24位地址的中间8位
MySPI_RW_Byte(Address); //SPI写入24位地址的低8位
for(i = 0; i < Len; i ++) //循环 要读取的字节数 次
{
DataArry[i] = MySPI_RW_Byte(W25Q64_DUMMY_BYTE); //数组的第i位赋值为 W25Q64传过来的字节
}
MySPI_Stop(); //SPI停止
} //由于读完自动清除忙标志位，所以读完不用等待忙完
然后是W25Q64.h的文件：
#ifndef __W25Q64_H
#define __W25Q64_H
void W25Q64_Init(void);
void W25Q64_Read_ID(uint8_t *MID, uint16_t *DID);
void W25Q64_Write_Data(uint32_t Address, uint8_t *DataArry, uint16_t Len);
void W25Q64_SectorErase(uint32_t Address);
void W25Q64_ReadData(uint32_t Address, uint8_t *DataArry, uint16_t Len);
#endif最后就是main.c的主函数文件了：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "OLED.h"
#include "W25Q64.h"
uint8_t MID;
uint16_t DID;
uint8_t DataW[] = {0x55, 0x66, 0x77, 0x88};
uint8_t DataR[4];
int main(void)
{
OLED_Init(); //oled 屏幕初始化
W25Q64_Init(); //W25Q64初始化
OLED_ShowString(1,1, "MID: DID:"); //OLED第一行第一列显示字符串
W25Q64_Read_ID(&MID, &DID); // W25Q64 读ID
OLED_ShowHexNum(1,5, MID, 2); //OLED显示MID
OLED_ShowHexNum(1,13, DID, 4); //OLED显示DID
OLED_ShowString(2,1, "W:"); // OLED显示要写入的数据
OLED_ShowString(3,1, "R:"); // OLED显示读出的数据
W25Q64_SectorErase(0x000100); //W25Q64擦除地址为0x000100开始的一页的数据
W25Q64_Write_Data(0x000100, DataW, 4); //W25Q64从地址为0x000100的地方开始写入数据，共写入4个字节
W25Q64_ReadData(0x000100, DataR, 4); //W25Q64从地址为0x000100的地方开始读数据，共读出4个字节的数据
OLED_ShowHexNum(3,3, DataR[0], 2); //OLED显示读出的数据0
OLED_ShowHexNum(3,6, DataR[1], 2); //OLED显示读出的数据1
OLED_ShowHexNum(3,9, DataR[2], 2); //OLED显示读出的数据2
OLED_ShowHexNum(3,12, DataR[3], 2); //OLED显示读出的数据3
OLED_ShowHexNum(2,3, DataW[0], 2); //OLED显示要写入的数据0
OLED_ShowHexNum(2,6, DataW[1], 2); //OLED显示要写入的数据1
OLED_ShowHexNum(2,9, DataW[2], 2); //OLED显示要写入的数据2
OLED_ShowHexNum(2,12, DataW[3], 2); //OLED显示要写入的数据3
while(1)
{
}
}
还有一个W25Q64芯片的命令文件W25Q64_Int.h:里面放的是写好的命令和值的对应关系都做好了宏定义：
#ifndef __W25Q64_INT_H
#define __W25Q64_INT_H
#define W25Q64_WRITE_ENABLE 0x06 //写使能命令值
#define W25Q64_WRITE_DISABLE 0x04 //写失能命令值
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_1 0x05 //读芯片忙状态寄存器，最后一位为1，代表忙
#define W25Q64_READ_STATUS_REGISTER_2 0x35
#define W25Q64_WRITE_STATUS_REGISTER 0x01
#define W25Q64_PAGE_PROGRAM 0x02 //页写入命令值
#define W25Q64_QUAD_PAGE_PROGRAM 0x32
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_64KB 0xD8
#define W25Q64_BLOCK_ERASE_32KB 0x52
#define W25Q64_SECTOR_ERASE_4KB 0x20 //擦除4KB命令
#define W25Q64_CHIP_ERASE 0xC7
#define W25Q64_ERASE_SUSPEND 0x75
#define W25Q64_ERASE_RESUME 0x7A
#define W25Q64_POWER_DOWN 0xB9
#define W25Q64_HIGH_PERFORMANCE_MODE 0xA3
#define W25Q64_CONTINUOUS_READ_MODE_RESET 0xFF
#define W25Q64_RELEASE_POWER_DOWN_HPM_DEVICE_ID 0xAB
#define W25Q64_MANUFACTURER_DEVICE_ID 0x90
#define W25Q64_READ_UNIQUE_ID 0x4B
#define W25Q64_JEDEC_ID 0x9F //读ID命令
#define W25Q64_READ_DATA 0x03 //读数据命令
#define W25Q64_FAST_READ 0x0B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_OUTPUT 0x3B
#define W25Q64_FAST_READ_DUAL_IO 0xBB
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_OUTPUT 0x6B
#define W25Q64_FAST_READ_QUAD_IO 0xEB
#define W25Q64_OCTAL_WORD_READ_QUAD_IO 0xE3
#define W25Q64_DUMMY_BYTE 0xFF // 置换一字节的数据命令
#endif
然后根据我的文件架构来布置代码编译后就能实现对W25Q64存储芯片的读写了：
