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开源蓝牙心率防水运动手环 ——疯壳·智能穿戴开发系列 外部 Flash 读写 * @/ ?$ u i7 g1 i+ H) J4 [
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1 SPI+简介- D' p2 h# Z* i7 P
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本节中，我们将使用 DA14580 自带的 SPI+来进行对外部 Flash 的读写操作。
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SPI（Serial Peripheral inteRFace），串行外围设备接口，是是 Motorola 首先在其 MC68HCXX 系列处理器上定义的。SPI 接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD 转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
: M* X4 D- `/ m v$ Z5 q 该接口一般使用 4 条线：串行时钟线（SCLK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线 MOSI 和低电平有效的从机选择线 NSS。5 }! D% H1 J; z
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我们 DA14580 的这个 SPI+接口支持 SPI 总线的一个子集。这个串行接口在主/从模式可以发送和接受 8、16 或 32 位，并且在主模式可以发送 9 位。SPI+接口有双向的 2*16 位字的 FIFO，功能得到了增强。1 F- O1 v5 t3 w& [ F% U2 M' a
我们这个接口可以工作在主或从模式；有 8、9、16、32 位的操作方式；SPI 控制器的时钟达到 16MHz，SPI 时钟源可以通过编程进行 1、2、4、8 分频；SPI 的时钟线达到 8MHz；支持 SPI 的 0、1、2、3 四种工作模式；SPI——DO 的空闲电平可以通过编程设置；可屏蔽的中断发生器；单向读和写模式降低总线负载。
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2 硬件设计# j* \: ?3 Y' `9 R; v1 u! R* U
r- K6 \) b; c+ U3 v& O9 w 本次我们所使用的外部 Flash 是 W25X20CL，它一共有 8 个引脚。1 号引脚 CS用于芯片的选择。2 号引脚 DO 是数据输出引脚。3 号引脚 WP 是写保护。4 号是GND。5 号 DIO 引脚既可以作为数据输入，也可以作为数据输出。6 脚 CLK 是 Flash的串行时钟信号。第 7 脚用于暂停 SPI 的通信。最后 VCC 就是电源脚。8 H: X$ c4 H) `. J8 B: B8 m; s
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图 13 t# G3 o8 i9 m* L
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3 软件设计
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& C/ X+ ]" N& E3 q& q7 n* ?4 t" |- I3 T 要通过 SPI 进行对外部 Flash 的读写操作，我们首先是进行相关时钟引脚的配置，也就是下面的函数 periph_init()。
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" P% h& ~; `* ~$ O& O! C5 } 在 periph_init()中，我们完成了 SPI，uart2 的管脚配置，以及对串口 2 进行初始化。! B' C0 R. q/ p* c7 r. \) B
: }; h! x8 s* Q' m 然后，我们要进行的是对 SPI 接口的一个初始化。
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void spi_init(SPI_Pad_t *cs_pad_param, SPI_Word_Mode_t bitmode, SPI_Role_t role, SPI_Polarity_Mode_t clk_pol, SPI_PHA_Mode_t pha_mode, SPI_MINT_Mode_t irq, SPI_XTAL_Freq_t freq)
. W- T2 W9 q2 m( p0 C1 u 第一个参数 cs_pad_param 是分配给 SPI CS 信号的端口管脚，我们这里用的是 0.3 脚。# P) d0 y9 e" f) q0 s7 I& e; a* R
第二个参数bitmode 是 SPI 操作的位数，有 8.9.16.32 位操作模式，我们这里用的 8 位，所以填写 SPI_MODE_8BIT。+ |+ V0 Q" q7 l9 K& @9 q+ X% D h
第三个参数 role 是用来配置我们 SPI 的工作方式，我们这里用的是主 SPI，因此选择 SPI_ROLE_MASTER。
^; U. V, J# E, k9 q* h 第 四 个 参 数 clk_pol 是 用 来 选 择 SPI 时 钟 空 闲 极 性 ， 我 们 用 的 是SPI_CLK_IDLE_POL_LOW，表示串行同步时钟的空闲状态为低电平。
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) _- Y7 r6 y {1 d0 Y; I. B4 Q 参数 pha_mode 是选择 SPI 的采样边沿，我们这里选的是 SPI_PHA_MODE_0。) ` G2 U J$ h, P+ ~9 A
最后两个参数 irq 和 freq 分别是用来配置 SPI 中断和时钟分频。我们选择SPI_MINT_DISABLE 和 SPI_XTAL_DIV_8。
! G: g2 `+ B! ^& ^. e- f3 L( V( F5 V: \4 e" [+ r6 Z
以上是我们对 SPI 的初始化设置，当然，大家也可以根据自己的需求进行配置。对 SPI 初始化设置完成之后，我们就可以开始读写外部 Flash 了，通过调用：
2 Z( G# Q' \" q int32_t spi_flash_write_data (uint8_t *wr_data_ptr, uint32_t address, uint32_t size)；
' O$ D( G( e T% | int32_t spi_flash_read_data (uint8_t *rd_data_ptr, uint32_t address, uint32_tsize)。% ~: G \3 q# p4 U
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4 实验现象" E# M, Q) ^7 D4 M' v9 T
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首先，插好 Jlink 和 USB 转串口，然后打开打开串口调试助手。2 g" q- R) {/ t7 @/ J) V* [
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（1）选择串口号，我们图中是 COM1，这个根据实际情况选择。
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（2）配置串口参数，波特率为 115200，数据位 8，停止位 1，没有校验位和控制流，与下图一致。
/ V5 C+ ]( g4 s& I4 o （3）点击打开串口，4 是串口接收框。
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图 27 k# x' j; j9 T- k6 D- b
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: |6 L8 g4 @- ?, I. B0 D6 T& } 配置完串口之后，打开我们提供的代码。
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（1）点击仿真按键。
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1 b- ^" u. N. ]8 c* v! [- S* G图 3
R# P0 ]9 D% ?4 j5 k （2）点击运行代码。( Z3 Z! @5 n' K
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图 4( X- v i% ^: F- N: Z
完成之后，就能看到串口调试助手接收框信息如下。
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& w4 d3 i! z2 r8 }1 ~图 5* A; t& n: t- Q" W1 Y$ s
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' ^# d; b+ Z' u5 X2 ~: X, c: a文件下载请点击：
2_(100%开源)蓝牙心率防水运动手环_外部Flash读写.pdf
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发表于 2022-7-25 14:20
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