MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1-QSPI实验

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STMCU小助手发布时间：2022-10-7 22:24

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文章简介:	MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1-QSPI实验

QSPI实验
本章，我们将介绍STM32H750的QSPI功能，并使用STM32H750自带的QSPI来实现对外部NOR FLASH的读写，并将结果显示在LCD模块上。

36.1 QSPI及NOR FLASH芯片简介
36.1.1 QSPI简介
QSPI是Quad SPI的缩写，是Motorola公司推出SPI接口后的一种扩展接口，较SPI应用更为广泛。在 SPI 协议的基础上，Motorola 公司对其功能进行了增加，增加了队列传输机制，推出了队列串行外围接口协议（即 QSPI 协议）。QSPI 是一种专用的通信接口，连接单、双或四（条数据线）SPI FLASH存储器。STM32H7具有QSPI接口，支持如下三种工作模式：
1、间接模式：使用QSPI寄存器执行全部操作。
2、状态轮询模式：周期性读取外部FLASH状态寄存器，当标志位置1时会产生中断（如
擦除或烧写完成，产生中断）。
3、内存映射模式：外部FLASH映射到微控制器地址空间，从而系统将其视作内部存储器。
STM32H7的QSPI接口具有如下特点：
支持三种工作模式：间接模式、状态轮询模式和内存映射模式。
支持双闪存模式，可以并行访问两个FLASH，可同时发送/接收8位数据。
支持SDR（单倍率速率）和DDR（双倍率速率）模式。
针对间接模式和内存映射模式，完全可编程操作码。
针对间接模式和内存映射模式，完全可编程帧格式。
集成 FIFO，用于发送和接收。
允许 8、16 和 32 位数据访问。
具有适用于间接模式操作的DMA通道。
在达到 FIFO 阈值、超时、操作完成以及发生访问错误时产生中断。
36.1.1.1 QSPI框图
STM32H7的QSPI单闪存模式的功能框图如图36.1.1.1.1所示：

图36.1.1.1.1 STM32H7 QSPI框图
上图左边可以看到QSPI连接到64位 AXI 总线以及32位AHB总线上，此外还有5条QSPI的内部信号，如下表所示：

表36.1.1.1.1 QSPI内部信号
quadspi_ker_ck，用于通讯过程的时钟。可以选择的时钟源有：HCLK3（即AHP3）、PLL1Q、PLL2R和 PER_CK，实验中我们选择PLL2R。经过sys_stm32_clock_init函数的配置，PLL2R时钟频率为220MHZ。quadspi_ker_ck还需要经过一个分频器出来的时钟频率才作为QSPI的实际使用的时钟频率，该分频器的分频系数由QUADSPI_CR寄存器的PRESCALER[7:0]位设置，范围是：0~255。
quadspi_hclk，用于操作QUADSPI寄存器的时钟。时钟源来自HCLK3，同样是经过sys_stm32_clock_init函数的配置，配置后HCLK3时钟频率为240MHZ。
quadspi_it，中断请求信号线。在达到FIFO阈值、超时、操作完成以及发送访问错误时产生中断。
quadsqp_ft_trg，达到FIFO阈值时触发MDMA请求。
quadspi_tc_trg，操作完成时触发MDMA请求
上图中间部分就是QUADSPI 内核。
我们重点看看上图右边的QSPI接口引脚，通过6根线与SPI FLASH芯片连接，包括：4根数据线（IO0~3）、1根时钟线（CLK）和1根片选线（nCS），具体如下表所示：

表36.1.1.1.2 QSPI接口引脚
我们知道普通的SPI通信一般只有一根数据线（MOSI/MISO，发送/接收用），而QSPI则具有4根数据线，所以QSPI的速率至少是普通SPI的4倍，可以大大提高通信速率。如果使用双闪存模式，同时访问两个Quad-SPI Flash，速度可以再翻一番。我们开发板板载了一个Quad-SPI Flash，所以我们使用单闪存模式，双闪存模式就不具体介绍了，感兴趣请自行查看手册。
接下来，我们给大家简单介绍一下STM32H7 QSPI接口的的几个重要知识点。
36.1.1.2 QSPI命令序列
QSPI 通过命令与FLASH通信，每条命令包括：指令、地址、交替字节、空指令和数据这五个阶段，任一阶段均可通过配置QUADSPI_CCR寄存器相关字段跳过，但至少要包含指令、地址、交替字节或数据阶段之一。
nCS 在每条指令开始前下降，在每条指令完成后再次上升。QSPI四线模式下的读命令时序，如图36.1.1.2.1所示：

图36.1.1.2.1 四线模式下QSPI读命令时序
从上图可以看出一次QSPI传输的5个阶段，接下来我们分别介绍。
① 指令阶段
此阶段通过QUADSPI_CCR[7:0]寄存器的INSTRUCTION字段指定一个8位指令发送到FLASH。注意，指令阶段，一般是通过IO0单线发送，但是也可以配置为双线/四线发送指令，可以通过QUADSPI_CCR[9:8]寄存器的IMODE[1:0]这两个位进行配置，如IMODE[1:0]=00，则表示无需发送指令。
②地址阶段
此阶段可以发送14字节地址给FLASH芯片，指示要操作的地址。地址字节长度由QUADSPI_CCR[13:12]寄存器的ADSIZE[1:0]字段指定，03表示1~4字节地址长度。在间接模式和轮询模式下，待发送的地址由QUADSPI_AR寄存器指定。地址阶段同样可以以单线/双线/四线模式发送，通过QUADSPI_CCR[11:10]寄存器的ADMODE[1:0]这两个位进行配置，如ADMODE [1:0]=00，则表示无需发送地址。
③交替字节（复用字节）阶段
此阶段可以发送1~4字节数据给FLASH芯片，一般用于控制操作模式。待发送的交替字节数由QUADSPI_CCR[17:16]寄存器的ABSIZE[1:0]位配置。待发送的数据由QUADSPI_ABR寄存器中指定。交替字节同样可以以单线/双线/四线模式发送，通过QUADSPI_CCR[15:14]寄存器的ABMODE[1:0]这两个位配置，ABMODE[1:0]=00，则跳过交替字节阶段。
④空指令周期阶段
在空指令周期阶段，在给定的1~31个周期内不发送或接收任何数据，目的是当采用更高的时钟频率时，给FLASH芯片留出准备数据阶段的时间。这一阶段中给定的周期数由QUADSPI_CCR[22:18]寄存器的DCYC[4:0]位配置。若DCYC为零，则跳过空指令周期阶段，命令序列直接进入下一个阶段。
⑤数据阶段
此阶段可以从FLASH读取/写入任意字节数量的数据。在间接模式和自动轮询模式下，待发送/接收的字节数由QUADSPI_DLR寄存器指定。在间接写入模式下，发送到FLASH的数据必须写入QUADSPI_DR寄存器。在间接读取模式下，通过读取QUADSPI_DR寄存器获得从 FLASH接收的数据。数据阶段同样可以以单线/双线/四线模式发送，通过QUADSPI_CCR[25:24]寄存器的DMODE [1:0]这两个位进行配置，如DMODE [1:0]=00，则表示无数据。
以上就是QSPI数据传输的5个阶段，其中交替字节阶段我们一般用不到，可以省略（通过设置ABMODE[1:0]=00）。
另外说明一下，QUADSPI信号接口协议模式包括：单线SPI模式、双线SPI模式、四线SPI模式、SDR模式、DDR模式和双闪存模式。这些模式请大家自行参考官方手册。
36.1.1.3 QSPI三种功能模式
前面已经提到过QSPI的三种功能模式：间接模式、状态标志轮询模式和内存映射模式。下面对这三个功能模式分别简单介绍。
① 间接模式
在间接模式下，通过写入QUADSPI寄存器来触发命令，通过读写数据寄存器来传输数据。
当FMODE=00 (QUADSPI_CCR[27:26])时，QUADSPI处于间接写入模式，在数据阶段，将数据写入数据寄存器(QUADSPI_DR)，即可写入数据到FLASH。
当FMODE=01时，QUADSPI处于间接读取模式，在数据阶段，读取QUADSPI_DR寄存器，即可读取FLASH里面的数据。
读/写字节数由数据长度寄存器(QUADSPI_DLR)指定。当QUADSPI_DLR=0xFFFFFFFF时，则数据长度视为未定义，QUADSPI 将持续传输数据，直到到达FLASH结尾（FLASH容量由 QUADSPI_DCR[20:16]寄存器的FSIZE[4:0]位定义）。如果不传输任何数据，则DMODE[1:0] (QUADSPI_CCR[25:24])应设置为00。
当发送或接收的字节数（数据量）达到编程设定值时，如果TCIE=1，则TCF置1并产生中断。在数据量不确定的情况下，将根据FSIZE[4:0]定义的FLASH大小，在达到外部SPI FLASH的限制时，TCF置1。
在间接模式下有三种触发命令启动的方式，分别是：
（1）当不需要发送地址（ADMODE[1:0]==00）和数据（DMODE[1:0]==00）时，对INSTRUCTION[7:0]（QUADSPI_CCR[7:0]）执行写入操作。
（2）当需要发送地址（ADMODE[1:0]!=00），但不需要发送数据（DMODE[1:0]==00），对ADDRESS[31:0]（QUADSPI_AR）执行写入操作。
（3）当需要发送地址（ADMODE[1:0]!=00）和数据（DMODE[1:0]!=00）时，对DATA[31:0] （QUADSPI_DR）执行写入操作。
如果命令启动，BUSY位（QUADSPI_SR的第5位）将自动置1。
②状态标志轮询模式
将FMODE字段(QUADSPI_CCR[27:26]) 设置为10，使能状态标志轮询模式。在此模式下，将发送编程的帧并周期性检索数据。每帧中读取的最大数据量为4字节。如果QUADSPI_DLR请求更多的数据，则忽略多余部分并仅读取4个字节。在 QUADSPI_PISR 寄存器指定周期性。
在检索到状态数据后，可在内部进行处理，以达到以下目的：
（1）将状态匹配标志位置 1，如果使能，还将产生中断.
（2）自动停止周期性检索状态字节。
接收到的值可通过存储于QUADSPI_PSMKR寄存器中的值来进行屏蔽，并与存储在 QUADSPI_PSMAR寄存器中的值进行或运算或与运算。
若是存在匹配，则状态匹配标志置1，并且在使能了中断的情况下还将产生中断；如果AMPS 位置1，则QUADSPI自动停止。
在任何情况下，最新的检索值都在QUADSPI_DR中可用。
①内存映射模式
在配置为内存映射模式时，外部FLASH器件被视作内部存储器，只是存在访问延迟。在该模式下，仅允许对外部 FLASH 执行读取操作。将QUADSPI_CCR寄存器中的FMODE设置为11可进入内存映射模式。当主器件访问存储器映射空间时，将发送已编程的指令和帧。另外数据长度寄存器（QUADSPI_DLR）在内存映射模式中无意义。
QUADSPI外设若没有正确配置并使能，禁止访问QUADSPI Flash的存储区域。即使FLASH容量更大，寻址空间也无法超过256MB。如果访问的地址超出FSIZE定义的范围但仍在256MB 范围内，则生成总线错误。此错误的影响具体取决于尝试进行访问的总线主器件：
（1）如果为Cortex® CPU，则会在使能总线故障时发生总线故障异常，在禁止总线故障时发生硬性故障(hard fault) 异常。
（2）如果为 DMA，则生成 DMA传输错误，并自动禁用相应的 DMA 通道。
内存映射模式支持字节、半字和字访问类型，并支持芯片内执(XIP)操作，QUADSPI接受下一个微控制器访问并提前加载后面地址中的字节。如果之后访问的是连续地址，由于值已经预取，访问将更快完成。
默认情况下，即便在很长时间内不访问FLASH，QUADSPI也不会停止预取操作，之前的读取操作将保持激活状态并且 nCS 保持低电平。由于 nCS保持低电平时，FLASH 功耗增加，应用程序可能会激活超时计数器(TCEN = 1, QUADSPI_CR 的位 3)。从而在 FIFO中写满预取的数据后，若在 TIMEOUT[15:0] (QUADSPI_LPTR) 个周期的时长内没有访问，则释放 nCS。BUSY在第一个存储器映射访问发生时变为高电平。由于进行预取操作，BUSY在发生超时、中止或外设禁止前不会下降。
36.1.1.4 QSPI FLASH配置
SPI FLASH芯片的相关参数通过器件配置寄存器 (QUADSPI_DCR) 来进行设置。寄存器QUADSPI_DCR[20:16]的FSIZE[4:0]这5个位，用于指定外部存储器的大小，计算公式为：
Fcap=21
FSIZE+1是对Flash寻址所需的地址位数。Fcap表示FLASH的容量，单位为字节，在间接模式下，最高支持4GB（使用32位进行寻址）容量的FLASH芯片。但是在内存映射模式下的可寻址空间限制为256MB。
QSPI连续执行两条命令时，它在两条命令之间将片选信号 (nCS) 置为高电平默认仅一个 CLK周期。某些FLASH需要命令之间的时间更长，可以通过寄存器QUADSPI_DCR[10:8]的CSHT[2:0]（选高电平时间）这3个位设置高电平时长：07表示18个时钟周期（最大为8）。
时钟模式，用于指定在nCS为高电平时，CLK的时钟极性。通过寄存器QUADSPI_DCR[0]的CKMODE位指定：当CKMODE=0时，CLK在nCS为高电平期间保持低电平，称之为模式0；当CKMODE=1时，CLK在nCS为高电平期间保持高电平，称之为模式3。
36.1.1.5 QUADSPI寄存器
QUADSPI控制寄存器（QUADSPI_CR）
QUADSPI控制寄存器描述如图36.1.1.5.1所示：

图36.1.1.5.1 QUADSPI_CR寄存器
该寄存器我们只关心需要用到的一些位（下同），首先是PRESCALER[7:0]，用于设置AHB时钟预分频器：0255，表示0256分频。我们使用的W25Q128最大支持104Mhz的时钟，这里我们设置PRESCALER=2，即3分频，得到QSPI时钟为72Mhz（216/3）。
FTHRES[4:0]，用于设置FIFO阈值，范围为031，表示FIFO的阈值为132字节。
FSEL位，用于选择FLASH，我们的W25Q128连接在STM32H7的QSPI BK1上面，所以设置此位为0即可。
DFM位，用于设置双闪存模式，我们用的是单闪存模式，所以设置此位为0即可。
SSHIFT位，用于设置采样移位，默认情况下，QSPI接口在FLASH驱动数据后过半个CLK 周期开始采集数据。使用该位，可考虑外部信号延迟，推迟数据采集。我们一般设置此位为1，移位半个周期采集，确保数据稳定。
ABORT位，用于终止QSPI的当前传输，设置为1即可终止当前传输，在读写FLASH数据的时候，可能会用到。
EN位，用于控制QSPI的使能，我们需要用到QSPI接口，所以必须设置此位为1。
QUADSPI器件配置寄存器（QUADSPI_ DCR）
QUADSPI器件配置寄存器描述如图36.1.1.5.2所示：

图36.1.1.5.2 QUADSPI_ DCR寄存器
该寄存器可以设置FLASH芯片的容量（FSIZE）、片选高电平时间（CSHT）和时钟模式（CKMODE）等，这些位的设置说明见前面的36.1.1.4小节有详细讲解。
QUADSPI状态寄存器（QUADSPI_ SR）
QUADSPI状态寄存器描述如图36.1.1.5.3所示：

图36.1.1.5.3 QUADSPI_ SR寄存器
BUSY位，指示操作是否忙。当该位为1时，表示QSPI正在执行操作。在操作完成或者FIFO为空的时候，该位自动清零。
FTF位，表示FIFO是否到达阈值。在间接模式下，若达到FIFO阈值，或从FLASH读取完成后，FIFO中留有数据时，该位置1。只要阈值条件不再为“真”，该位就自动清零。
TCF位，表示传输是否完成。在间接模式下，当传输的数据数量达到编程设定值，或在任何模式下传输中止时，该位置1。向QUADSPI_FCR寄存器的CTCF位写1，可以清零此位。
QUADSPI标志清零寄存器（QUADSPI_ FCR）
QUADSPI标志清零寄存器描述如图36.1.1.5.4所示：

图36.1.1.5.4 QUADSPI_ FCR寄存器
该寄存器，我们一般只用到CTCF位，用于清除QSPI的传输完成标志。
QUADSPI通信配置寄存器（QUADSPI_ CCR）
QUADSPI通信配置寄存器描述如图36.1.1.5.5所示：

图36.1.1.5.5 QUADSPI_ CCR寄存器
DDRM位，用于设置双倍率模式（DDR），我们没用到双倍率模式，所以设置此位为0。
SIOO位，用于设置指令是否只发送一次，我们需要每次都发送指令，所以设置此位为0。
FMODE[1:0]，这两个位用于设置功能模式：00，间接写入模式；01，间接读取模式；10，自动轮询模式；11，内存映射模式；我们使用间接模式，所以此位根据需要设置为00/01。
DMODE[1:0]，这两个位用于设置数据模式：00，无数据；01，单线传输数据；10，双线传输数据；11，四线传输数据；我们一般设置为00/11。
DCYC[4:0]，这5个位用于设置空指令周期数，可以控制空指令阶段的持续时间，设置范围为：0~31。设置为0，则表示没有空指令周期。
ABMODE[1:0]，这两个位用于设置交替字节模式，我们一般设置为0，表示无交替字节。
ADMODE[1:0]，这两个位用于设置地址模式：00，无地址；01，单线传输地址；10，双线传输地址；11，四线传输地址；我们一般设置为00/11。
IMODE[1:0]，这两个位用于设置指令模式：00，无指令；01，单线传输指令；10，双线传输指令；11，四线传输指令；我们一般设置为00/11。
INSTRUCTION[7:0]，这8个位用于设置将要发送给FLASH的指令。
注意，以上这些位的配置，都必须在QUADSPI_SR寄存器的BUSY位为0时才可配置。
接下来，我们看QSPI数据长度寄存器：QUADSPI_DLR，该寄存器为一个32位寄存器，可以设置的数据长度范围为：0~0XFFFFFFFF，当QUADSPI_DLR!=0XFFFFFFFF时，表示传输的字节长度（+1）；当QUADSPI_DLR==0XFFFFFFFF时，表示不限传输长度，直到到达由FSIZE定义的FLASH结尾。
接下来，我们看QSPI地址寄存器：QUADSPI_AR，该寄存器为一个32位寄存器，用于指定发送到FLASH的地址。
接下来，我们看QSPI数据寄存器：QUADSPI_DR，该寄存器为一个32位寄存器，用于指定与外部SPI FLASH设备交换的数据。该寄存器支持字、半字和字节访问。
在间接写入模式下，写入该寄存器的数据在数据阶段发送到FLASH，在此之前则存储于FIFO，如果 FIFO 满了，则暂停写入，直到 FIFO 具有足够的空间接受要写入的数据才继续。
在间接模式下，读取该寄存器可获得（通过FIFO）已从FLASH接收的数据。如果FIFO所含字节数比读取操作要求的字节数少，且BUSY=1，则暂停读取，直到足够的数据出现或传输完成才继续。
36.1.2 NOR FLASH芯片简介
NOR FLASH芯片有很多种芯片型号，在我们的norflash.h头文件中有定义芯片ID的宏定义，对应的就是不同型号的NOR FLASH芯片，比如有：W25Q128、BY25Q128、NM25Q128，它们是来自不同的厂商的同种规格的NOR FLASH芯片，内存空间都是128M字，即16M字节。它们的很多参数、操作都是一样的，所以我们的实验都是兼容它们的。
由于这么多的芯片我们就不一一进行介绍了，就拿其中一款型号进行介绍即可，其他的型号都是类似的。
W25Q128是一款大容量SPI FLASH产品，其容量为16M。它将16M字节的容量分为256个块(Block)，每一个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区(Sector)，每一个扇区16页，每页256个字节，即每个扇区4K字节。W25Q128的最小擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除4K个字节。这样我们需要给W25Q128开辟一个至少4K的缓存区，这样对SRAM要求比较高，要求芯片必须有4K以上SRAM才能很好的操作。
W25Q128的擦写周期多达10W次，具有20年的数据保存期限，支持电压为2.7~3.6V，W25Q128支持标准的SPI，还支持双输出/四输出SPI和QPI（QPI即QSPI），最高时钟频率可达104Mhz（双输出时相当于208Mhz，四输出时相当于416M），本实验我们将使用STM32H7的QSPI接口来实现对W25Q128的驱动。
接下来，我们介绍一下本实验驱动W25Q128需要用到的一些指令，如表36.1.2.1所示：

1，在QPI模式下dummy时钟的个数，由读参数控制位P[5:4]位控制。
2，传输的数据量，只要不停的给时钟就可以持续传输，对W25X_PageProgram指令，则单次传输最多不超过256字节，否则将覆盖之前写入的数据。
表36.1.2.1 W25Q128指令
上表列出了本章我们驱动W25Q128所需要用到的所有指令和对应的参数，注意SPI模式和QPI模式下时钟数的区别，可知QPI模式比SPI模式所需要的时钟数少的多，所以速度也快得多。接下来我们简单介绍一下这些指令。
首先，前面6个指令，是用来读取/写入状态寄存器13的。在读取的时候，读取S23S0的数据，在写入的时候，写入S23S0。而S23S0则由三部分组成：S23S16，S15S8，S7~S0即状态寄存器3、2、1，如表36.1.2.2所示：

表36.1.2.2 W25Q128状态寄存器
这三个状态寄存器，我们只关心我们需要用到的一些位：ADS、QE和BUSY位。其他位的说明，请看W25Q128的数据手册。
ADS位，表示W25Q128当前的地址模式，是一个只读位，当ADS=0的时候，表示当前是3字节地址模式，当ADS=1的时候，表示当前是4字节地址模式，我们需要使用4字节地址模式，所以在读取到该位为0的时候，必须通过W25X_Enable4ByteAddr指令，设置为4字节地址模式。
QE位，用于使能4线模式（Quad），此位可读可写，并且是可以保存的（掉电后可以继续保持上一次的值）。在本章，我们需要用到4线模式，所以在读到该位为0的时候，必须通过W25X_WriteStatusReg2指令设置此位为1，表示使能4线模式。
BUSY位，用于表示擦除/编程操作是否正在进行，当擦除/编程操作正在进行时，此位为1，此时W25Q128不接受任何指令，当擦除/编程操作完成时，此位为0。此位为只读位，我们在执行某些操作的时候，必须等待此位为0。
W25X_ManufactDeviceID指令，用于读取W25Q128的ID，可以用于判断W25Q128是否正常。对于W25Q128来说：MF[7:0]=0XEF，ID[7:0]=0X18。
W25X_EnterQPIMode指令，用于设置W25Q128进入QPI模式。上电时，W25Q128默认是SPI模式，我们需要通过该指令设置其进入QPI模式。注意：在发送该指令之前，必须先设置状态寄存器2的QE位为1！！
W25X_Enable4ByteAddr指令，用于设置W25Q128进入4字节地址模式。当读取到ADS位为0的时候，我们必须通过此指令将W25Q128设置为4字节地址模式，否则将只能访问16MB的地址空间。
W25X_SetReadParam指令，可以用于设置读参数控制位P[5:4]，这两个位的描述如表36.1.2.3所示：

表36.1.2.3 W25Q128读参数控制位
为了让W25Q128可以工作在最大频率下，我们这里设置P[5:4]=11，即可工作在104Mhz的时钟频率下。此时，读取数据时的dummy时钟个数为8个（参见W25X_FastReadData指令）。
W25X_WriteEnable指令，用于设置W25Q128写使能。在执行擦除、编程、写状态寄存器等操作之前，都必须通过该指令，设置W25Q128写使能，否则无法写入。
W25X_FastReadData指令，用于读取FLASH数据，在发送完该指令以后，就可以读取W25Q128的数据了。该指令发送完成后，我们可以持续读取FLASH里面的数据，只要不停的给时钟，就可以不停的读取数据。
W25X_PageProgram指令，用于编程FLASH（写入数据到FLASH），该指令发送完成后，最多可以一次写入256字节到W25Q128，超过256字节则需要多次发送该指令。
W25X_SectorErase指令，用于擦除一个扇区（4KB）的数据。因为FLASH具有只可以写0，不可以写1的特性，所以在写入数据的时候，一般需要先擦除（归1），再写。W25Q128的最小擦除单位为一个扇区（4KB）。该指令在写入数据的时候，经常要有用。
W25X_ChipErase指令，用于全片擦除W25Q128。
为了在程序上方便使用，我们把FLASH芯片的常用指令编码定义为宏定义的形式，存放在norflash.h文件中。

36.2 硬件设计
1.例程功能
通过KEY1按键来控制norflash的写入，通过按键KEY0来控制norflash的读取。并在LCD模块上面显示相关信息。我们还可以通过USMART控制读取norflash的ID、擦除某个扇区或整片擦除。LED0闪烁用于提示程序正在运行。
2.硬件资源
1）RGB灯
RED ：LED0 - PB4
2）串口1(PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3）正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块(仅限MCU屏，16位8080并口驱动)
4）独立按键：KEY0 - PA1、KEY1 - PA15
5）QSPI(PB2/PB6/PD11/PD12/PD13/PE2)
6）norflash(QSPI FLASH芯片，连接在QSPI接口上)
3.原理图
板载的QSPI FLASH芯片与STM32H750的连接关系，如下图所示：

图36.2.1 QSPI FLASH芯片与STM32H750连接示意图
本实验支持多种型号的QSPI FLASH芯片，比如：BY25Q128/NM25Q128/W25Q128等等，具体请看norflash.h文件的宏定义，程序上只需要稍微修改一下，后面讲解程序的时候会说到。

9 Z1 Z4 ^: p z% l36.3 程序设计
36.3.1 QSPI的HAL库驱动
QSPI在HAL库中的驱动代码在stm32h7xx_hal_qspi.c文件（及其头文件）中。
1.HAL_QSPI_Init函数
QSPI的初始化函数，其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Init(QSPI_HandleTypeDef *hqspi);
函数描述：
用于初始化QSPI。
函数形参：
形参1是QSPI_HandleTypeDef结构体类型指针变量，其定义如下：

typedef struct
. A: b' _3 y$ a- f# q
{1 Y9 c4 p2 o# S7 ` @
QUADSPI_TypeDef *Instance; /* QSPI寄存器基址 */
$ f! a4 D0 A) {4 Q* m6 x' K3 d
QSPI_InitTypeDef Init; /* QSPI参数配置结构体 */
; N0 ~& S4 O5 K5 Q3 L& v: @# l8 w
uint8_t *pTxBuffPtr; /* 要发送数据的地址 */
+ t# d' r' k5 N R1 p# S/ [
__IO uint16_t TxXferSize; /* 要发送数据的大小 */
2 T, L4 _ q- N
__IO uint16_t TxXferCount; /* 剩余要发送数据的个数 */
* C- f8 Z0 q# D3 V3 T% ?- ?# _7 @
uint8_t *pRxBuffPtr; /* 要接收数据的地址 */ ) w& o8 z q' Q" y8 J" q) w- n
__IO uint16_t RxXferSize; /* 要接收数据的大小 */
3 m- }( H( R# z; j: ]
__IO uint16_t RxXferCount; /* 剩余要接收数据的个数 */
& `7 f/ Q7 n! F0 B) t0 Y8 g
DMA_HandleTypeDef * hmdma; /* DMA配置结构体 */ 5 v0 G' G6 L; g U+ l
__IO HAL_LockTypeDef Lock; /* 锁对象 */ * L- E2 t& t' B+ E% z. P+ t
__IO HAL_QSPI_StateTypeDef State; /* QSPI通信状态 */ ' ~/ j( F8 @/ R3 Q% H# B
__IO uint32_t ErrorCode; /* 错误代码 */ * A1 B% }# s& D% O7 _
uint32_t Timeout; /* 配置QSPI内存访问超时时间 */ 4 p, |' t5 r, y1 M/ U
}QSPI_HandleTypeDef;3 j3 {6 N* B' h+ Y$ i# y- y" q0 ]

复制代码

Instance：用于设置QSPI寄存器基地址，设置为QUADSPI即可，这个官方已经为我们做好了宏定义。
Init：用于设置QSPI的相关参数，QSPI_InitTypeDef结构体下面再进行详细讲解。
pTxBuffPtr、TxXferSize和TxXferCount：分别用于设置 QSPI 发送缓冲指针、发送数据量和发送剩余数据量。
pRxBuffPtr、RxXferSize和RxXferCount：分别用于设置接收缓冲指针、接收数据量和接收剩余数据量。
hmdma：用于配置相关的 DMA 参数。
Lock：用于分配锁资源，可选择 HAL_UNLOCKED 或者是 HAL_LOCKED两个参数。
State：用于存放通讯过程中的工作状态。
ErrorCode：通过该参数，用户可以了解到QSPI通讯过程中通信失败的原因。
Timeout：用于设置超时时间。QSPI访问时间一旦超出 Timeout这个变量值，那么ErrorCode成员变量就会被赋值为HAL_QSPI_ERROR_TIMEOUT，表示操作超时。
下面重点来了解QSPI_InitTypeDef结构体的内容，其定义如下：

typedef struct
J" ^! C& u- \9 i/ C( B5 H; S. ~
{
" d! y# |' [# y- H) p& ` `5 q
uint32_t ClockPrescaler; /* 时钟预分频系数 */
" O! L1 g. S( c5 @: ~. b
uint32_t FifoThreshold; /* 设置FIFO阈值级别 */ 3 b0 e. H+ |1 _( `: B/ A- z2 V
uint32_t SampleShifting; /* 设置采样移位 */6 s$ I% U: _. e" A' n
uint32_t FlashSize; /* 设置FLASH大小 */ ) A9 k' z9 R% s! C8 X/ z
uint32_t ChipSelectHighTime; /* 设置片选高电平时间 */
/ g3 J9 }. @: x% i
uint32_t ClockMode; /* 设置时钟模式 */
8 q# a. Y+ `6 R* ]( ]( G$ `" F. N
uint32_t FlashID; /* 闪存ID，第一片还是第二片 */ 2 L$ g9 c$ @' m% v; ]9 e/ s/ O4 C! r
uint32_t DualFlash; /* 双闪存模式设置 */
8 j- B' e, x0 q- N+ ~1 a- {
}QSPI_InitTypeDef;

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ClockPrescaler：用于设置预分频系数，对应QUADSPI_CR寄存器的PRESCALER[7:0]位，取值范围是 0~255。仅可在 BUSY = 0 时修改该字段。
FifoThreshold：用于设置FIFO阈值级别，可设置范围为 0~31，对应QUADSPI_CR寄存器的FTHRES[4:0]位。
SampleShifting：用于设置采样移位，对应QUADSPI_CR寄存器的SSHIFT位。使用该位是考虑到外部信号延迟时，推迟数据采样。可以取值 QSPI_SAMPLE_SHIFTING_NONE（即0）：不发生移位；QSPI_SAMPLE_SHIFTING_HALFCYCLE（即1）：移位半个周期。在DDR模式下 (DDRM = 1)，固件必须确保SSHIFT = 0。
FlashSize：用于设置FLASH大小，对应QUADSPI_ DCR寄存器的FSIZE[4:0]位，可设置的范围是：0到31之间的整数。FLASH 中的字节数= 2 [FSIZE+1]。在间接模式下，FLASH容量最高可达4GB（使用 32 位进行寻址），但在内存映射模式下的可寻址空间限制为256MB。
ChipSelectHighTime：用于设置片选高电平时间，取值范围：QSPI_CS_HIGH_TIME_1_CYCLE ~ QSPI_CS_HIGH_TIME_8_CYCLE，表示 1~8个周期，对应QUADSPI_DCR寄存器的CSHT[2:0]位。CSHT+1定义片选 (nCS) 在发送至 Flash 的命令之间必须保持高电平的最少CLK周期数。
ClockMode：用于设置时钟模式，对应QUADSPI_DCR寄存器CKMODE位，指示 CLK在命令之间（nCS = 1 时）的电平，可以选择的参数是：QSPI_CLOCK_MODE_0（表示模式0）或者QSPI_CLOCK_MODE_3（表示模式3）。模式 0是：nCS为高电平（片选释放）时，CLK 必须保持低电平。模式3是：nCS 为高电平（片选释放）时，CLK 必须保持高电平。
FlashID：用于选择Flash1或者Flash2，单闪存模式下选择QSPI_FLASH_ID_1（表示Flash1）。
DualFlash：用于使能双闪存模式，QSPI_DUALFLASH_DISABLE：禁止双闪存模式；QSPI_DUALFLASH_ENABLE：使能双闪存模式。对应QUADSPI_CR寄存器DFM位。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
注意事项：
QSPI的MSP初始化函数HAL_QSPI_MspInit，该函数声明如下：
void HAL_QSPI_MspInit(QSPI_HandleTypeDef *hqspi);
HAL_QSPI_Command函数
QSPI设置命令配置函数，其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Command(QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
QSPI_CommandTypeDef *cmd, uint32_t Timeout);
函数描述：
该函数用来配置QSPI命令。
函数形参：
形参1是QSPI_HandleTypeDef结构体类型指针变量。
形参2是QSPI_CommandTypeDef结构体类型指针变量，其定义如下：

typedef struct
. X% }- Z* h( m# D- k2 Q& m
{
$ i2 l; P! H+ Q$ l d
uint32_t Instruction; /* 指令 */
2 U) U* W) O, d$ y- O3 G
uint32_t Address; /* 地址 */
9 M1 f& W- g7 |4 N0 O: {
uint32_t AlternateBytes; /* 交替字节 */ 2 p/ a! A4 q0 @0 Q" H! `
uint32_t AddressSize; /* 地址长度 */ / p% H0 x; }( `) P" Q
uint32_t AlternateBytesSize; /* 交替字节大小 */ ' j& Q+ `- a0 K: V( w: E7 p
uint32_t DummyCycles; /* 控指令周期数 */ ; }) a8 q9 K( A, F6 ?& J7 X
uint32_t InstructionMode; /* 指令模式 */ ) O: O- Z1 j" o! Q% b- y) w9 l2 G
uint32_t AddressMode; /* 地址模式 */
6 A: F% R8 z) @# N1 t/ k! A
uint32_t AlternateByteMode; /* 交替字节模式 */
$ F# ]( R: R1 Q
uint32_t DataMode; /* 数据模式 */
* |. t0 E; x" E. k( s" B Q! S1 ~
uint32_t NbData; /* 数据长度 */
- Y/ J4 y& D6 a$ c8 v7 L& _- V: ^5 a
uint32_t DdrMode; /* 指定地址、备用字节和数据阶段的双数据速率模式 */
& j9 w: I6 ?; A( b [: Y
uint32_t DdrHoldHalfCycle; /* 指定DDR模式下数据保持的周期 */ - h H' t; w) |# \
uint32_t SIOOMode; /* 指定发送指令仅一次模式 */
+ g$ Z. z* A& v1 z4 M$ X/ h+ b
}QSPI_CommandTypeDef;

复制代码

Instruction：设置通信指令，指定要发送到外部QSPI设备的指令，指令表定义在norflash.h里。
Address：指定要发送到外部QSPI设备的地址，BUSY = 0 或 FMODE = 11（内存映射模式）时，将忽略写入该字段。在双闪存模式下，由于地址始终为偶地址，ADDRESS[0] 自动保持为“0”。
AlternateBytes：指定要在地址后立即发送到外部QSPI设备的可选数据。
AddressSize：定义地址长度，可以是8位，16位，24位或者32位。
AlternateBytesSize：定义交替字节长度，可以是8位，16位，24位或者32位。
DummyCycles：定义空指令阶段持续周期，SDR和DDR模式下，指定CLK周期数(0~31)。
InstructionMode：用于指定指令阶段模式，如下四种：
QSPI_INSTRUCTION_NONE：无指令；
QSPI_INSTRUCTION_1_LINE：单线传输指令；
QSPI_INSTRUCTION_2_LINES：双线传输指令；
QSPI_INSTRUCTION_4_LINES：四线传输指令。
AddressMode：指定地址模式，如下四种：
QSPI_ADDRESS_NONE：无地址；QSPI_ADDRESS_1_LINE：单线传输地址；QSPI_ADDRESS_2_LINES：双线传输地址；QSPI_ADDRESS_4_LINES：四线传输地址。
AlternateByteMode：指定交替字节模式，如下四种：
QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE：无交替字节；
QSPI_ALTERNATE_BYTES_1_LINE：单线传输交替字节；
QSPI_ALTERNATE_BYTES_2_LINES：双线传输交替字节；
QSPI_ALTERNATE_BYTES_4_LINES：四线传输交替字节。
DataMode：指定数据模式，如下四种：
QSPI_DATA_NONE：无数据；QSPI_DATA_1_LINE：单线传输数据；QSPI_DATA_2_LINES：双线传输数据；QSPI_DATA_4_LINES：四线传输数据。
NbData：用于设置数据长度，在间接模式和状态轮询模式下待检索的数据数量（值 + 1）。对状态轮询模式应使用不大于 3 的值（表示 4 字节）。
DdrMode：为地址、交替字节和数据阶段设置 DDR 模式，可以选择的值是：
QSPI_DDR_MODE_DISABLE：禁止 DDR 模式；
QSPI_DDR_MODE_ENABLE：使能DDR 模式。
DdrHoldHalfCycle：用于设置 DDR 模式下数据输出延迟 1/4 个 QUADSPI 输出时钟周期，可选值如下：
QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY：使用模拟延迟来延迟数据输出；
QSPI_DDR_HHC_HALF_CLK_DELAY：数据输出延迟 1/4 个 QUADSPI 输出时钟周期。
SIOOMode：设置是否开启仅发送指令一次模式，可选值如下：
QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD：在每个事务中发送指令；
QSPI_SIOO_INST_ONLY_FIRST_CMD：仅为第一条命令发送指令。
形参3用于设置超时时间。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
HAL_QSPI_Receive函数
QSPI接收数据函数，其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Receive(QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
uint8_t *pData, uint32_t Timeout);
函数描述：
该函数用来接收数据。
函数形参：
形参1是QSPI_HandleTypeDef结构体类型指针变量。
形参2是uint8_t类型指针变量，存放接收数据缓冲区指针。
形参3设置操作超时时间。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
HAL_QSPI_Transmit函数
QSPI发送数据函数，其声明如下：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Transmit (QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
uint8_t pData, uint32_t Timeout);
函数描述：
该函数用来发送数据。
函数形参：
形参1是QSPI_HandleTypeDef结构体类型指针变量。
形参2是uint8_t类型指针变量，存放发送数据缓冲区指针。
形参3设置操作超时时间。
函数返回值：
HAL_StatusTypeDef枚举类型的值。
QSPI初始化配置步骤
1）开启QSPI接口和相关IO的时钟，设置IO口的复用功能。
要使用QSPI，肯定要先开启其时钟（由AHB3ENR控制），然后根据我们使用的QSPI IO口，开启对应IO口的时钟，并初始化相关IO口的复用功能（选择QSPI复用功能）。
QSPI时钟使能方法为：
__HAL_RCC_QSPI_CLK_ENABLE(); / 使能QSPI时钟 */
这里大家要注意，和其他外设处理方法一样，HAL库提供了QSPI的初始化回调函数HAL_QSPI_MspInit，一般用来编写与MCU相关的初始化操作。时钟使能和IO口初始化一般在回调函数中编写。
2）设置QSPI相关参数。
此部分需要设置两个寄存器：QUADSPI_CR和QUADSPI_DCR，控制QSPI的时钟、片选参数、FLASH容量和时钟模式等参数，设定SPI FLASH的工作条件。最后，使能QSPI，完成对QSPI的初始化。HAL库中设置QSPI相关参数函数为HAL_QSPI_Init，该函数声明为：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Init(QSPI_HandleTypeDef *hqspi);
QSPI_HandleTypeDef结构体这些成员变量是用来配置QUADSPI_CR寄存器和QUADSPI_DCR寄存器相应位，大家可以结合这两个寄存器的位定义和结构体定义来理解。
对于HAL_QSPI_Init函数使用范例请参考后面33.3软件设置部分程序源码。
QSPI发送命令步骤
1）等待QSPI空闲。
在QSPI发送命令前，必须先等待QSPI空闲，通过判断QUADSPI_SR寄存器的BUSY位为0，来确定。
2）设置命令参数。
此部分主要是通过通信配置寄存器（QUADSPI_CCR）设置，将QSPI配置为：每次都发送指令、间接写模式，根据具体需要设置：指令、地址、空周期和数据等的传输位宽等信息。如果需要发送地址，则配置地址寄存器（QUADSPI_AR）。
在配置完成以后，即可启动发送。如果不需要传输数据，则需要等待命令发送完成（等待QUADSPI_SR寄存器的TCF位为1）。
在HAL库中上述两个步骤是通过函数HAL_QSPI_Command来实现，该函数声明为：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Command(QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
QSPI_CommandTypeDef *cmd, uint32_t Timeout);
QSPI读数据步骤
1）设置数据传输长度。
通过设置数据长度寄存器（QUADSPI_DLR），配置需要传输的字节数。
2）设置QSPI工作模式并设置地址。
因为要读取数据，所以，设置QUADSPI_CCR寄存器的FMODE[1:0]位为01，工作在间接读取模式。然后，通过地址寄存器（QUADSPI_AR），设置我们将要读取的数据的首地址。
3）读取数据。
在发送完地址以后，就可以读取数据了，不过要等待数据准备好，通过判断QUADSPI_SR寄存器的FTF和TCF位，当这两个位任意一个位为1的时候，我们就可以读取QUADSPI_DR寄存器来获取从FLASH读到的数据。
最后，在所有数据接收完成以后，终止传输（ABORT），清除传输完成标志位（TCF）。
HAL库中，读取数据是通过函数HAL_QSPI_Receive来实现的，该函数声明为：
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Receive(QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
uint8_t *pData, uint32_t Timeout);
在调用该函数读取数据之前，我们会先调用上个步骤讲解的函数HAL_QSPI_Command来指定读取数据的存放空间。
QSPI写数据步骤
1）设置数据传输长度。
通过设置数据长度寄存器（QUADSPI_DLR），配置需要传输的字节数。
2）设置QSPI工作模式并设置地址。
因为要读取数据，所以，设置QUADSPI_CCR寄存器的FMODE[1:0]位为00，工作在间接写入模式。然后，通过地址寄存器（QUADSPI_AR），设置我们将要写入的数据的首地址。
3）写入数据。
在发送完地址以后，就可以写入数据了，不过要等待FIFO不满，通过判断QUADSPI_SR寄存器的FTF位，当这个位为1的时候，表示FIFO可以写入数据，此时往QUADSPI_DR写入需要发送的数据，就可以实现写入数据到FLASH。
最后，在所有数据写入完成以后，终止传输（ABORT），清除传输完成标志位（TCF）。
在HAL库中，QSPI发送数据是通过函数HAL_QSPI_Transmit来实现的，该函数声明为:
HAL_StatusTypeDef HAL_QSPI_Transmit (QSPI_HandleTypeDef *hqspi,
uint8_t *pData, uint32_t Timeout);
同理，在调用该函数发送数据之前，我们会先调用HAL_QSPI_Command函数来指定要写入数据的存储地址信息。
FLASH芯片初始化步骤
1）使能QPI模式。
因为我们是通过QSPI访问W25Q128的，所以先设置W25Q128工作在QPI模式下。通过FLASH_EnterQPIMode指令控制。注意：在该指令发送之前，必须先使能W25Q128的QE位。
2）设置4字节地址模式。
W25Q128上电后，一般默认是3字节地址模式，我们需要通FLASH_Enable4ByteAddr指令，设置其为四字节地址模式，否则只能访问16MB的地址空间。
3）设置读参数。
这一步，我们通过FLASH_SetReadParam指令，将P[5:4]设置为11，以支持最高速度访问W25Q128（8个dummy，104M时钟频率）。
36.3.2 程序流程图

图36.3.2.1 QSPI实验程序流程图

36.3.3 程序解析
1.QSPI驱动代码
这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。QSPI驱动源码包括两个文件：qspi.c和qspi.h。
qspi.h头文件对QSPI相关引脚做了宏定义，该宏定义如下：
/* QSPI 相关引脚定义 */

#define QSPI_BK1_CLK_GPIO_PORT GPIOB" O6 @' l3 U/ u( F+ ^/ @: t" J
#define QSPI_BK1_CLK_GPIO_PIN GPIO_PIN_29 N" m7 b# o7 e. x- _2 r
#define QSPI_BK1_CLK_GPIO_AF GPIO_AF9_QUADSPI
! c% [; d O3 y. r4 y
#define QSPI_BK1_CLK_GPIO_CLK_ENABLE() 0 O0 q( W( ]. H3 m \
do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE; }while(0) /* PB口时钟使能 */
! M, m7 J$ E% i
% x" P1 q; ?' m& ~- j
#define QSPI_BK1_NCS_GPIO_PORT GPIOB% x+ p$ O' m0 N# ]
#define QSPI_BK1_NCS_GPIO_PIN GPIO_PIN_6
/ K* k' E1 C( q4 S2 F
#define QSPI_BK1_NCS_GPIO_AF GPIO_AF10_QUADSPI, M5 B- ^& y. W% h0 v
#define QSPI_BK1_NCS_GPIO_CLK_ENABLE()
( p9 j1 v! g3 a$ o" e$ Z$ @5 p) V
do{ __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE; }while(0) /* PB口时钟使能 */
" x) t S& A5 T2 C5 [
! |% g6 F0 K0 i& H
#define QSPI_BK1_IO0_GPIO_PORT GPIOD( p: ]% K# S+ M$ i( P( z" ]) Z
#define QSPI_BK1_IO0_GPIO_PIN GPIO_PIN_11
5 r5 _4 b, B, T' X5 T) O
#define QSPI_BK1_IO0_GPIO_AF GPIO_AF9_QUADSPI
4 {9 P5 ~1 X& K3 \0 s$ T0 E/ ^
#define QSPI_BK1_IO0_GPIO_CLK_ENABLE()
/ O! |8 ]' O: h: U4 s
do{ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE; }while(0) /* PD口时钟使能 */
( A6 L V$ D* m, O
& |2 Q8 }# l6 W
#define QSPI_BK1_IO1_GPIO_PORT GPIOD
; B q, m# }# a/ Z( t9 M8 J
#define QSPI_BK1_IO1_GPIO_PIN GPIO_PIN_12
1 A% R' y" U* @; P3 D/ J- i/ L3 H7 v
#define QSPI_BK1_IO1_GPIO_AF GPIO_AF9_QUADSPI, i9 g" |5 h! x; E- y/ R
#define QSPI_BK1_IO1_GPIO_CLK_ENABLE()
* z# K( Q+ @) n5 i! P+ N" ~
do{ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE; }while(0) /* PD口时钟使能 */. A, Q# F% a3 M6 v7 Z6 |
1 ^+ U4 u& U0 _/ |
#define QSPI_BK1_IO2_GPIO_PORT GPIOD
/ |1 G7 W1 |1 f ^- h# l
#define QSPI_BK1_IO2_GPIO_PIN GPIO_PIN_13! E- a( r7 W& d6 f
#define QSPI_BK1_IO2_GPIO_AF GPIO_AF9_QUADSPI
, g/ n1 q! H D
#define QSPI_BK1_IO2_GPIO_CLK_ENABLE()
0 r8 D9 h! u) |; w2 c
do{ __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE; }while(0) /* PD口时钟使能 */# r0 R, A! W- P; O, l, A
9 L2 r: P s3 P
#define QSPI_BK1_IO3_GPIO_PORT GPIOE
: J& o1 {; r# t) R2 d
#define QSPI_BK1_IO3_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
: ] `+ T( V }1 c* W; A
#define QSPI_BK1_IO3_GPIO_AF GPIO_AF9_QUADSPI1 u: l/ c. Y3 Y1 l
#define QSPI_BK1_IO3_GPIO_CLK_ENABLE() # x3 ~! x1 b- V) k) v7 G2 }- F3 g% S

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do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE; }while(0) /* PE口时钟使能 */
注意这6个GPIO都是用到复用功能，对应引脚的复用功能情况请看《STM32H750VBT6.pdf》数据手册79页之后的端口复用功能表格。
下面我们开始介绍qspi.c的程序，首先是QSPI接口初始化函数，其定义如下：

/**
7 c- w) f) \( L" f/ q/ d2 L
* @brief 初始化QSPI接口
: |/ e! i9 ]; u5 K ~8 b, P! f
* @param 无6 K, c p @7 a1 o- ~4 R$ M- F
* @retval 0, 成功; 1, 失败.
8 ^+ ?5 M% C1 M
*/. U% R3 J; P& o2 G# f9 M
uint8_t qspi_init(void)* s3 t# c1 X9 i$ Q' | F+ p* F
{
+ g# n; t. t4 t8 U0 r
g_qspi_handle.Instance = QUADSPI; /* QSPI */
# ~; B2 ], F" `/ J! c: [9 R; Z
/* QPSI分频比，BY25Q128最大频率为108M，所以此处应该为2，QSPI频率就为
1 S8 d* K4 S( V5 Z
220/(1+1)=110MHZ稍微有点超频，可以正常就好，不行就只能降低频率 */: {! @: Z+ y" s; ^2 e: s
g_qspi_handle.Init.ClockPrescaler = 1;
6 M. g( l4 J5 [- j% X8 A
g_qspi_handle.Init.FifoThreshold = 4; /* FIFO阈值为4个字节 */
9 z I* Q9 l2 S$ z; M
/* 采样移位半个周期(DDR模式下,必须设置为0) */$ \) m! _* M5 ` f3 e$ B3 N+ d
g_qspi_handle.Init.SampleShifting = QSPI_SAMPLE_SHIFTING_HALFCYCLE;
# l+ t4 u, K! ?2 }$ [6 T
/* SPI FLASH大小，BY25Q128大小为32M字节,2^25，所以取权值25-1=24 */
; [* }+ E" ~+ a2 i$ Q" ]5 A
g_qspi_handle.Init.FlashSize = 25-1; 1 ^+ n) }3 K, x5 @& O) \ Q: a
/* 片选高电平时间为3个时钟(9.1*3=27.3ns),即手册里面的tSHSL参数 */
: ?" o! L4 n& G" u6 V1 o
g_qspi_handle.Init.ChipSelectHighTime = QSPI_CS_HIGH_TIME_3_CYCLE; $ T8 Z9 T' G& x+ X6 v' g
g_qspi_handle.Init.ClockMode = QSPI_CLOCK_MODE_3; /* 模式3 */4 h, w' j/ h7 s, c
g_qspi_handle.Init.FlashID = QSPI_FLASH_ID_1; /* 第一片flash */
: Y: ?9 z3 o9 }, |
g_qspi_handle.Init.DualFlash = QSPI_DUALFLASH_DISABLE; /* 禁止双闪存模式 */) w5 n: O* K: m j4 T2 G7 d
if(HAL_QSPI_Init(&g_qspi_handle) == HAL_OK) : A7 v6 F1 Z4 y3 b* u
{
4 W* A$ T: Z2 g: W( W. T+ ~+ J
return 0; /* QSPI初始化成功 */. f% e+ a% Q, [! A" }* r
}: P' X/ i0 {( t$ G7 A5 j' P$ F6 ^
else
I; O; U3 o5 _& q2 j6 o
{
$ A) D2 |4 T( v
return 1;
3 C/ p% _; \0 E Z
}
5 b& p8 Y; F! a' \4 k
}

复制代码

这里我们需要注意的是，QSPI的时钟源在sys_stm32_clock_init函数中已经选择了PLL2R（我们设置为220MHZ），这里就不需要再选择时钟源了，只需要选择预分频系数就可以确定QSPI的时钟频率。时钟模式选择模式3，在未进行任何操作时 CLK 升至高电平。我们用单闪存模式，FlashID要选择QSPI_FLASH_ID_1。
我们用HAL_QSPI_MspInit函数来编写QSPI时钟和IO配置等代码，其定义如下：

/**
' I( S+ G, Z) ~9 O& {. Y
* @brief QSPI底层驱动,引脚配置，时钟使能
^5 s" x/ ?, }0 u- g
* @param hqspi:QSPI句柄
" u T6 C- V2 K0 a+ L
* @note 此函数会被HAL_QSPI_Init()调用
+ [; g; q! A2 |5 w: M, ]3 q
* @retval 0, 成功; 1, 失败.7 O4 [% j6 F5 h( I0 @
*/
) J( K- x. n/ c
void HAL_QSPI_MspInit(QSPI_HandleTypeDef *hqspi)
' ` z/ O8 D, Q; Q: y
{
" V$ y4 R" C- C% h% }5 H
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
: U$ G9 O8 n& ?+ ~ _
3 S0 O% T0 t; O7 \) g
__HAL_RCC_QSPI_CLK_ENABLE(); /* 使能QSPI时钟 */
: D+ @2 @& C$ L6 ~. h O
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /* GPIOB时钟使能 */- ~) p% G7 |' a
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE(); /* GPIOD时钟使能 */# I2 Z9 s" S% j; [+ Q2 _
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); /* GPIOE时钟使能 */4 w* r) x: ]: F" U8 y
, ` l& k, r* x4 }$ }
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_NCS_GPIO_PIN;- b3 _) U) g0 M
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用 */
- Q" k" [& T0 _5 H
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
* k0 x! ^ H( u3 N: Y
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; /* 高速 */
; H. `; i. h' Y6 y; S1 e
gpio_init_struct.Alternate = GPIO_AF10_QUADSPI; /* 复用为QSPI */0 E9 @- t# `* `* f
/* 初始化QSPI_BK1_NCS引脚 */' _0 X7 r% }" a7 u+ y
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_NCS_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
+ \9 H P3 r" d# K: W0 R
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_CLK_GPIO_PIN;
% }- h; }- X& j
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用 */
& Z4 ^+ |" z! p$ b* Y
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
, Z5 z4 ~( x* V4 I: a3 \! u) l
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; /* 高速 */
! }: s+ Y& h9 y& D
gpio_init_struct.Alternate = GPIO_AF9_QUADSPI; /* 复用为QSPI */& v R) ^. x6 T6 ~0 C
/* 初始化QSPI_BK1_CLK引脚 */
0 I/ r% c8 |" f. [% j+ g! w
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_CLK_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); + K9 U" X+ F1 f R9 y
" i, t* u/ w F9 Y5 y. A$ V6 Y+ V
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_IO0_GPIO_PIN;
L3 L8 s3 A% }6 k
/* 初始化QSPI_BK1_IO0引脚 */
" h Z; ~& z( {
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_IO0_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
/ o/ ]& u+ |" X& z2 R8 J+ d
9 d4 O1 X3 j) g& m9 V
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_IO1_GPIO_PIN;" e, r% r" ^. ?7 N
/* 初始化QSPI_BK1_IO1引脚 */
9 p% U1 E, H; D
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_IO1_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); ! \' Q; X9 w1 O' _
0 d( @ j' _$ q/ `& I, o! n
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_IO2_GPIO_PIN;. D2 @; Y5 ?# Q1 p9 G; M" l
/* 初始化QSPI_BK1_IO2引脚 */0 h) ^% j2 ?7 y; \. P$ |. @
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_IO2_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); + u9 Y1 `( H8 Y' C7 y
# l2 r& l* I9 s; d% {
gpio_init_struct.Pin = QSPI_BK1_IO3_GPIO_PIN;+ j2 l9 W* v: `; t5 y8 d3 [ } ~
/* 初始化QSPI_BK1_IO3引脚 */
4 L8 q# r, R9 |" C
HAL_GPIO_Init(QSPI_BK1_IO3_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
# E5 E3 d# m7 h9 @# X3 g
}
& ?) `5 a5 l- l

复制代码

这里初始化的6个引脚全部都要配置为复用功能模式，以及使能QSPI和相应IO时钟。
接下来介绍QSPI发送命令函数，其定义如下：

/**3 O9 x/ v; o8 e" w; q5 Q
* @brief QSPI发送命令
# C- f7 O8 s! o' ^# R
* @param cmd : 要发送的指令5 e0 N3 w# D+ q: @! g! M2 I
* @param addr: 发送到的目的地址
* l- u5 w4 i( O, n) z0 f$ r
* @param mode: 模式,详细位定义如下:
0 d# [ D2 d7 l* h, N& p
* @arg mode[1:0]: 指令模式;00,无指令;01,单线传输指令;10,双线传输指令;11,四线传输指令.
5 a. k, \- m0 t# J& l
* @arg mode[3:2]: 地址模式;00,无地址;01,单线传输地址;10,双线传输地址;11,四线传输地址./ E8 a. {( `! w5 |& b# L
* @arg mode[5:4]: 地址长度;00,8位地址;01,16位地址; 10,24位地址; 11,32位地址.
0 F0 \. e/ g# D9 U1 k
* @arg mode[7:6]: 数据模式;00,无数据; 01,单线传输数据;10,双线传输数据;11,四线传输数据.! `5 G5 o! {4 ]! N3 B3 y4 h3 ?
* @param dmcycle: 空指令周期数
( D. H5 R' ^+ Z- K4 e2 m
* @retval 无
1 c# Z" j8 J8 y! P5 L# I4 s8 Q
*/
" V h6 v7 U, q
void qspi_send_cmd(uint8_t cmd, uint32_t addr, uint8_t mode, uint8_t dmcycle)' ]! t, J. x) X! U N0 H( r. m
{
u# R5 M7 s! T9 Q" I
QSPI_CommandTypeDef qspi_command_handle;$ B% B( ^1 F, c, O, b
" a9 ^4 N7 D8 U" h( P5 Y0 q: x, D
qspi_command_handle.Instruction = cmd; /* 指令 */+ W& y7 G* M5 F; u% O3 p" I
qspi_command_handle.Address = addr; /* 地址 */5 k' W2 Q3 L3 s
qspi_command_handle.DummyCycles = dmcycle; /* 设置空指令周期数 */
$ r( n/ |7 E x! Y% g0 k, y
* e" n$ A( @2 S0 ]! f
if(((mode >> 0) & 0x03) == 0)0 y" r8 O6 J* U" G8 E0 b
qspi_command_handle.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_NONE; /* 指令模式 */
# S. A+ \% v, P! Y H% {) @4 H
else if(((mode >> 0) & 0x03) == 1)
4 `+ t" M( W' u8 v& |
qspi_command_handle.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE; /* 指令模式 */
* m' s/ N3 q$ W6 y1 a: J
else if(((mode >> 0) & 0x03) == 2), l1 @/ j$ _4 S5 R1 {# i* w- N
qspi_command_handle.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_2_LINES;/* 指令模式 */
" o0 _' r( V& z
else if(((mode >> 0) & 0x03) == 3)
8 _3 ?4 w; n: }; G# H1 h- Z9 [5 g
qspi_command_handle.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_4_LINES;/* 指令模式 */
4 r: O7 O. T% t9 h0 l
2 u, Y J1 j( {/ z/ \- g f9 `# A- L
if(((mode >> 2) & 0x03) == 0)
6 A& d/ z6 S. n ?" J
qspi_command_handle.AddressMode = QSPI_ADDRESS_NONE; /* 地址模式 */
' n" s; A" {" h Z& J
else if(((mode >> 2) & 0x03) == 1)' @6 n! i2 [ E O: v
qspi_command_handle.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE; /* 地址模式 */
G/ ], l/ n/ A/ W( ~ D
else if(((mode >> 2) & 0x03) == 2)8 N0 c* |& Z' Y* A- e
qspi_command_handle.AddressMode = QSPI_ADDRESS_2_LINES; /* 地址模式 */
! P: m8 _" e7 ]1 t9 _" N/ u
else if(((mode >> 2) & 0x03) == 3)
0 Q1 i5 z+ J2 b8 v8 ~
qspi_command_handle.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES; /* 地址模式 */
& C H% q6 N$ o9 ]; o1 d2 k
4 M$ y. k; @* U: W$ G
if(((mode >> 4)&0x03) == 0)
. b9 w% o7 y9 x$ s* B- }
qspi_command_handle.AddressSize = QSPI_ADDRESS_8_BITS; /* 地址长度 */: @( t% P* u$ C9 F
else if(((mode >> 4) & 0x03) == 1)0 U6 H2 F- N& k) Z6 s8 }: W
qspi_command_handle.AddressSize = QSPI_ADDRESS_16_BITS; /* 地址长度 */
9 i( S# e: f3 w% Y! e$ h
else if(((mode >> 4) & 0x03) == 2)7 F2 n' {9 t4 f: U, S( c
qspi_command_handle.AddressSize = QSPI_ADDRESS_24_BITS; /* 地址长度 */3 J4 m* f6 h; G
else if(((mode >> 4) & 0x03) == 3)
/ }0 t) O3 o$ N+ X+ c
qspi_command_handle.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS; /* 地址长度 */, |; ?$ y- Q9 F% Y0 j
3 i. h: N( o! P! w, R
if(((mode >> 6) & 0x03) == 0)( t9 z E4 j! m% N1 Y
qspi_command_handle.DataMode=QSPI_DATA_NONE; /* 数据模式 */" h3 O; G( p: l, z/ h% ^( B
else if(((mode >> 6) & 0x03) == 1)
# S& M! h) V6 g# m, r. @2 w
qspi_command_handle.DataMode = QSPI_DATA_1_LINE; /* 数据模式 */. C$ w7 y; H1 U1 |! t
else if(((mode >> 6) & 0x03) == 2)
# s4 V. w5 {8 D$ l Y0 ]
qspi_command_handle.DataMode = QSPI_DATA_2_LINES; /* 数据模式 */
' N! G* i8 J7 i+ @" k* e
else if(((mode >> 6) & 0x03) == 3)9 \) n9 n! N2 O7 L3 U* y
qspi_command_handle.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES; /* 数据模式 */
# M4 x! |- U% @- h$ ~
b# |- `( G' G& k, i8 u
qspi_command_handle.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD; /* 每次都发送指令 */1 C4 @ `( Z- E. h% ^ w- \
qspi_command_handle.AlternateByteMode=QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;/*无交替字节*/
8 p4 F. p) ?, U; d7 [$ i
qspi_command_handle.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE; /* 关闭DDR模式 */- w. F. F' f7 ^6 `7 u' h1 b
qspi_command_handle.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;
, p2 b/ \6 a7 B% K- F" D6 Q6 s
# r$ S9 F3 T7 z$ }3 C+ e: E
HAL_QSPI_Command(&g_qspi_handle, &qspi_command_handle, 5000);
# _8 K8 W+ I, Z6 F V, b
} u6 ]+ V- h. \/ S: H3 Q4 R7 d

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该函数主要就是配置QSPI_CommandTypeDef结构体的参数，并调用HAL_QSPI_Command函数配置发送命令，是一个重要的基础函数。
接下来介绍的是QSPI接收函数，其定义如下：

/**
! @6 t% \; N+ c& g; r
* @brief QSPI接收指定长度的数据, B3 I {1 ?1 g! w F- Y
* @param buf : 接收数据缓冲区首地址
; X. _; i# N3 L
* @param datalen : 要传输的数据长度
) s+ H- W7 [* L7 u M
* @retval 0, 成功; 其他, 错误代码." o( }; [ ]# Q# W8 U& }. c: x
*/
( W3 M% K4 n6 O0 e, V; G' P
uint8_t qspi_receive(uint8_t *buf, uint32_t datalen)
, W" p4 n3 R; u# v
{
6 H$ @- b' r2 E$ G f
g_qspi_handle.Instance->DLR = datalen - 1; /* 配置数据长度 */
9 u- s' v6 l$ K
if (HAL_QSPI_Receive(&g_qspi_handle, buf, 5000) == HAL_OK) 4 h) K! ^8 s( Y
{ D" m' i- P* u" |4 @
return 0; ]5 ~5 z0 Y ~9 e% ^' S
}+ w0 i* E. \: g% j
else6 v9 `" u) B: Z1 s
{; R7 U5 c5 V( V
return 1;
, z, S) q0 t/ s' V [- n! u! U
}
' l+ S" Z" t7 j9 y- G+ w
}

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该函数首先把要接收数据的长度赋值到QUADSPI数据长度寄存器(QUADSPI_DLR)中，然后通过调用HAL_QSPI_Receive函数接收数据。
接下来介绍的是QSPI发送函数，其定义如下：

/**9 g# }, i4 `# k# W- I
* @brief QSPI发送指定长度的数据
_% F) ^2 [8 H* L
* @param buf : 发送数据缓冲区首地址# s! y! s& R& v
* @param datalen : 要传输的数据长度
' V0 z: U6 e' p" h p, m" s" }3 N; i
* @retval 0, 成功; 其他, 错误代码.
' Y, n8 a. k/ n" x" d3 r
*/
$ G! S6 c0 F) p$ C4 H
uint8_t qspi_transmit(uint8_t *buf, uint32_t datalen)
, K) u: ^% H) O
{4 }! t* N6 p1 g5 {1 q; k) ^# m, F
g_qspi_handle.Instance->DLR = datalen - 1; /* 配置数据长度 */7 P x6 B. _) ~
if (HAL_QSPI_Transmit(&g_qspi_handle, buf, 5000) == HAL_OK)
3 H, O, S) C& w" {+ O/ g# s
{1 ?( K0 c2 u9 M% r; a
return 0;
6 E* n( J3 F) q- k
}
. y3 ]' U4 j7 D S0 D
else# ~; J0 _9 W8 I2 _* T
{2 P9 \2 ]! _% o3 y4 K/ I, U/ w
return 1;6 H9 A- n4 g# ]4 U. d! l5 c# R
}& [& X" \. h; S# F, K
}

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该函数首先把要发送数据的长度赋值到QUADSPI数据长度寄存器(QUADSPI_DLR)中，然后通过调用HAL_QSPI_Transmit函数发送数据。
最后要介绍的一个函数是等待状态标志函数，其定义如下：

/**
0 G% U0 e$ W0 V$ w$ H
* @brief 等待状态标志2 J0 W+ `6 u& ^2 R" g
* @param flag : 需要等待的标志位
( I+ B+ J/ V* x* y
* @param sta : 需要等待的状态6 m1 N# v# p7 U+ M6 ~+ X" G
* @param wtime: 等待时间
: [5 V) I! ~; {$ U
* @retval 0, 等待成功; 1, 等待失败.
B) M: B' M6 X6 O8 W9 ?
*/$ w2 l/ r) P4 u
uint8_t qspi_wait_flag(uint32_t flag, uint8_t sta, uint32_t wtime)
! w& U1 m1 g% P' u: d
{
" ]" R/ [, H, W& w3 N0 L! {% }" {6 g
uint8_t flagsta = 0;
6 Y+ Q# W. k* _$ G! q8 a6 _
6 C* T, @2 e t; y; G
while (wtime)
) W' e. @' J4 ?' d7 r
{
- h% A# S' i, b6 |; Y1 b
flagsta = (QUADSPI->SR & flag) ? 1 : 0; /* 获取状态标志 */- a5 {% N0 v1 V% Z, e9 J& a, h' i' d
$ `2 N! Q# N& T/ F
if (flagsta == sta)break;) v/ o2 o4 n% d) d9 k8 k" G2 |
/ g1 v! D% i- b$ L. E* |& Z
wtime--;
2 {) t6 a% B9 U& J( N
}" k: i0 J9 v f& M" _6 Q. ^
) _- m( ?* h5 n, M# A$ Y' O; i! y; y
if (wtime)return 0;
0 y8 K1 a8 m E( l8 J5 ~3 V6 X
else return 1;
! H% S" E! V9 C! t8 f7 s/ s
}

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该函数可以设置一段时钟等待QUADSPI状态寄存器(QUADSPI_SR)的任意位为0，或者为1。然后通过返回值，判断等待是否成功，0表示等待成功；1表示等待失败。
2. NORFLASH驱动代码
这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。NORFLASH驱动源码包括两个文件：norflash.c、norflash.h、norflash_ex.c和norflash_ex.h。
因为STM32H7不支持QSPI接口读时写，因此我们新建了norflash_ex.c和norflash_ex.h文件存放NOR FLASH驱动的拓展代码。该代码用于实现QSPI FLASH的数据写入，原理是：qspi.c、norflash.c和norflash_ex.c等3部分代码全部存储在H7的内部FLASH，我们需要保证操作QSPI FLASH的时候，CPU不会访问存放在QSPI FLASH的代码就可以实现QSPI FLASH数据写入。
由于这部分代码量会比较多，这里就不一一贴出来介绍。介绍几个重点，其余的请自行查看源码。首先是norflash.h头文件中，我们做了一个FLASH芯片列表（宏定义），这些宏定义是一些支持的FLASH芯片的ID。接下来是FLASH芯片指令表的宏定义，这个请参考FLASH芯片手册比对得到。norflash_ex.h头文件只是一些函数声明，就不介绍了。
下面介绍norflash.c文件几个重要的函数，首先是NOR FLASH初始化函数，其定义如下：

/**- m% u+ p" r/ Z' f9 s
* @brief 初始化SPI NOR FLASH
9 h, l5 R* s! f' {8 ]2 D* N
* @param 无
6 C# F" f$ Z/ l! \; w( N% a% g8 `
* @retval 无
' [5 z Q" Y: F
*/% T: o9 R* e0 g5 u, H
void norflash_init(void)6 v7 z; I2 a* k
{
( L- H: u! \, O
uint8_t temp;( ?& K% V: Q6 b4 B1 b) d
qspi_init(); /* 初始化QSPI */
( }2 B) I! x. j; o- l
norflash_qspi_disable(); /* 退出QPI模式(避免芯片之前进入这个模式,导致下载失败) */
2 M$ F1 [9 l" C
norflash_qe_enable(); /* 使能QE位 */: A9 u/ Y/ V! S, d0 @ o
g_norflash_type = norflash_read_id();/* 读取FLASH ID. */
2 } {2 j, R3 u- }3 W' I
; g( n5 h& G3 o! ~$ k& r
if (g_norflash_type == W25Q256) /* SPI FLASH为W25Q256, 必须使能4字节地址模式 */
3 J2 X0 {* j c- W3 D# k+ t# b
{- d0 L- |/ L% a3 A
temp = norflash_read_sr(3); /* 读取状态寄存器3，判断地址模式 */
$ I5 Q, F2 b7 V1 P2 s
% T* T' e* |: \/ y% ~: v! w
if ((temp & 0X01) == 0) /* 如果不是4字节地址模式,则进入4字节地址模式 */
3 [) Z( O7 \! u# T( M: [
{$ d, X5 v7 h. n7 D- C' j$ ?" C
norflash_write_enable(); /* 写使能 */& `- H+ f' q4 i1 G4 q6 V
temp |= 1 << 1; /* ADP=1, 上电4位地址模式 */
, S6 W s ~$ e, P7 t
norflash_write_sr(3, temp); /* 写SR3 */4 @# k2 I$ a% n
/ Q; p M* X! d9 j: h R5 L/ u
norflash_write_enable(); /* 写使能 */7 h5 N, g* Q3 a% k8 a$ |
/* QPI,使能4字节地址指令,地址为0,无数据_8位地址_无地址_单线传输指令,; C1 y2 D7 X3 J, b O* b- A) s
无空周期,0个字节数据 */ G1 Y" @9 ~2 l' L+ i
qspi_send_cmd(FLASH_Enable4ByteAddr, 0, (0 << 6) | (0 << 4) - L& t u/ G& p
| (0 << 2) | (1 << 0), 0);
2 s. F6 c/ [: |
}
: ^; U$ u7 T4 W7 @
}
' ^$ [! M+ |0 J, e" D
//printf("ID:%x\r\n", g_norflash_type);# w1 D+ w# l! a/ f3 J! u
}

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该函数用于初始化NOR FLASH，首先调用qspi_init函数，初始化STM32H750的QSPI接口。然后退出QPI模式（避免芯片之前进入这个模式，导致下载失败），使能FLASH的QE位，使能IO2/IO3。最后读取FLASH ID，如果SPI FLASH为W25Q256，还必须使能4字节地址模式。调用本函数在初始化完成以后，我们便可以通过QSPI接口读写NOR FLASH的数据了。
接下来介绍读取SPI FLASH函数，其定义如下：

/**' e8 b. ~0 `' Z1 R
* @brief 读取SPI FLASH,仅支持QSPI模式8 Y6 \; e9 L5 }& C+ i Z4 U
* @note 在指定地址开始读取指定长度的数据
: J8 t9 n+ I0 o, g
* @param pbuf : 数据存储区2 {- ~1 ^; n$ R! g( c& Q: @
* @param addr : 开始读取的地址(最大32bit)' c2 e6 G; D% J7 b0 Y4 J! e& J
* @param datalen : 要读取的字节数(最大65535)
: z; b* u0 B: I4 L& c9 B( |; |
* @retval 无' j+ O/ { t/ ?8 @
*/, h0 K! U9 d% U8 M$ e4 }1 u; D
void norflash_read(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
9 F5 b$ R* E m: K
{ v, t5 n% A! j% |7 X6 d
/* QSPI,快速读数据,地址为addr,4线传输数据_24/32位地址_4线传输地址_1线传输指令,& Q3 _; O/ d9 ^0 s. Q* ^
6空周期,datalen个数据 */; W/ _; x& T( h1 t' R3 e& Y! _
qspi_send_cmd(FLASH_FastReadQuad, addr, (3 << 6) | (g_norflash_addrw << 4)
$ p7 U/ P/ W2 ^" }; J8 `
| (3 << 2) | (1 << 0), 6);
' K4 n; M0 M- M7 K* `" t
qspi_receive(pbuf, datalen);2 n J* S y# v) S; b* m4 N* n
}: K' }$ g* l" |0 B& l

复制代码

该函数用于从NOR FLASH的指定地址读出指定长度的数据，由于NOR FLASH支持以任意地址（但是不能超过NOR FLASH的地址范围）开始读取数据，所以，这个代码相对来说就比较简单了，通过qspi_send_cmd函数，发送FLASH_FastReadQuad指令，并发送读数据首地址（addr），然后通过qspi_receive函数循环读取数据，存放在pbuf里面。
接下来，我们介绍写入NOR FLASH函数，其定义如下：

/** L7 ?/ C1 f0 V) N- Q
* @brief 写SPI FLASH
( ^ x" h; V- @) c) w" j; n* |
* @note 在指定地址开始写入指定长度的数据 , 该函数带擦除操作!. r8 D" q; a" }/ K
* SPI FLASH 一般是: 256个字节为一个Page, 4Kbytes为一个Sector,
) Q7 X0 D% B; }7 r H
16个扇区为1个Block, u! c# E$ m* M Z$ R5 n
* 擦除的最小单位为Sector.
2 D/ G% g: c- T% I
* @param pbuf : 数据存储区
9 N' j7 E. P- z) D( m% I8 O- _
* @param addr : 开始写入的地址(最大32bit)5 k9 @* _% a. R, r# V, ]
* @param datalen : 要写入的字节数(最大65535)4 W/ t: a/ {* Z
* @retval 无
: E4 F8 ?2 E! A3 p
*/
5 a P# \) w+ v4 B4 B" ]8 h& }
uint8_t g_norflash_buf[4096]; /* 扇区缓存 */& d9 m" Z! F8 Z0 X
* O9 ^3 \2 G7 S; A4 Y& w- h
void norflash_write(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
3 a/ y O9 I9 r* F7 {
{6 x$ S5 v3 ]) C* n0 m% V
uint32_t secpos;
6 t$ M6 g6 H, y1 S0 i
uint16_t secoff;& v& s; ~4 s! D, }6 R) {
uint16_t secremain;% w4 y' e( k3 {; j% g" _" s
uint16_t i;2 B0 a2 Z( {& k, G
uint8_t *norflash_buf;
8 E# I" j3 B9 {/ O" u
) H7 W* U3 N; ~0 i6 {0 O! n5 |
norflash_buf = g_norflash_buf;* D: f9 M; ^5 o- g2 Z2 Q- n
secpos = addr / 4096; /* 扇区地址 */
6 F+ T$ }7 Y5 |% J: Y0 K
secoff = addr % 4096; /* 在扇区内的偏移 */( U6 Z4 g) g x$ Y: P6 V7 e
secremain = 4096 - secoff; /* 扇区剩余空间大小 */
% E. U- S# v1 ]$ [3 A
2 k# l" T, w1 Z5 K+ b1 S
//printf("ad:%X,nb:%X\r\n", addr, datalen); /* 测试用 */
& C# n) S# ?, W+ @ ^6 G
if (datalen <= secremain)
! ^3 K5 E' `% l. M- N0 ?
{
& E, ~% \- a! G- B, R
secremain = datalen; /* 不大于4096个字节 */% i$ F+ J9 m# k8 N4 F4 C, n" g
}
7 W1 |7 ]) l: R7 h ^& B/ N" d1 |
) Y0 b. _" n) Z# F9 f. s" o
while (1)0 u, t5 }( @ `& L! Q4 A" ]9 Y8 S
{
& G) S* A- w) a9 G4 y! f
norflash_read(norflash_buf, secpos * 4096, 4096); /* 读出整个扇区的内容 */( I- n8 m* ?' U4 T: }
( j9 G, p9 f4 s2 z
for (i = 0; i < secremain; i++) /* 校验数据 */# Y5 |4 A: z/ N1 r" c8 o# G
{
9 Q o! q& i" k4 _% F9 \& Q# ^
if (norflash_buf[secoff + i] != 0XFF)
# I( o/ A* F0 u, M
{
; h* V' x, c3 o0 z- b1 I
break; /* 需要擦除, 直接退出for循环 */
* r: ?, j- f. _% ?3 J
}
/ B& x$ O! n9 `: ^7 [6 j
}
# e8 y, q3 L$ n, F7 b3 J/ m
2 t$ X p+ P, L6 y+ z
if (i < secremain) /* 需要擦除 */; p7 B8 U2 Y( P% Q+ r# Q5 N
{
norflash_erase_sector(secpos); /* 擦除这个扇区 */
4 N; J% C& s) A- a5 Y
for (i = 0; i < secremain; i++) /* 复制 */, S7 D# u( O: m) f' X3 G2 u7 s3 t& ]
{
+ B' D( [2 u" I* N( V4 L. a
norflash_buf[i + secoff] = pbuf<i>;" U9 E6 T* p, d/ x. j
}
6 Y2 n) h0 E; e# T: _
/* 写入整个扇区 */
norflash_write_nocheck(norflash_buf, secpos * 4096, 4096); ) }, q/ O7 F @( M1 z7 x8 i& p
}* a! _1 X( `% L6 u2 m
else /* 写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. */
# G. M2 s* T& ]7 Z) o' c0 q
{' a1 i; g8 P5 `4 U' {) I
norflash_write_nocheck(pbuf, addr, secremain); /* 直接写扇区 */% n4 J+ Y2 a! [/ _+ _) ]1 V' _
}( t/ R* z( _+ F2 y p
" t' ~5 `8 P$ B* B b7 E/ U, }
if (datalen == secremain)
) c" |# K1 Q( h3 G Z1 ^
{
' n1 g |! n+ Y8 s% `# O( x: i
break; /* 写入结束了 */
/ o: c$ {0 H, J, V
}( D6 m( d n/ k0 l
else /* 写入未结束 */- `: ]* P! A3 I3 W3 T
{7 B- s' g' C; ~+ w
secpos++; /* 扇区地址增1 */
6 _# l( G) y, d/ l, j- [
secoff = 0; /* 偏移位置为0 */
" D. j- K+ _5 d! ?
4 V) z% w, w' c9 u
pbuf += secremain; /* 指针偏移 */" A7 I3 O3 S) d% g* R7 i
addr += secremain; /* 写地址偏移 */$ |2 w; Q' @1 ?; C
datalen -= secremain; /* 字节数递减 */
( U* U8 G4 I8 R1 m2 r' ]2 H2 W4 b
6 R9 L) l: [1 n7 Y7 x
if (datalen > 4096)
) C% G( r" J5 i8 R: J* v1 v* T
{
) t( ?9 H5 ]! V3 a4 z
secremain = 4096; /* 下一个扇区还是写不完 */
6 D# r5 X b, N ?, E
}; u! @* T+ I7 o/ C
else
. j4 E$ ^( A# a- O
{
" J5 Y% `- g5 x( c" J
secremain = datalen; /* 下一个扇区可以写完了 */( `5 V( I1 t4 t
}1 s' ^& s& R' |9 {* c% A( N# y6 D! @
}
0 [0 [2 ^/ z5 n/ G" m' X) a
}' ?8 e$ Q2 W" b4 a- _+ q. ?
}</i>

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该函数可以在NOR FLASH的任意地址开始写入任意长度（必须不超过NOR FLASH的容量）的数据。我们这里简单介绍一下思路：先获得首地址（addr）所在的扇区，并计算在扇区内的偏移，然后判断要写入的数据长度是否超过本扇区所剩下的长度，如果不超过，再先看看是否要擦除，如果不要，则直接写入数据即可，如果要则读出整个扇区，在偏移处开始写入指定长度的数据，然后擦除这个扇区，再一次性写入。当所需要写入的数据长度超过一个扇区的长度的时候，我们先按照前面的步骤把扇区剩余部分写完，再在新扇区内执行同样的操作，如此循环，直到写入结束。这里我们还定义了一个g_norflash_buf的全局数组，用于擦除时缓存扇区内的数据。
norflash.c文件我们就介绍这三个函数，其他请大家自行查阅。下面再介绍norflash_ex.c文件的几个重要函数。首先是QSPI接口进入内存映射模式函数，其定义如下：

/**9 x" u9 n6 }& S
* @brief QSPI接口进入内存映射模式
8 V! K* |4 N" X7 n
* @note 调用该函数之前务必已经初始化了QSPI接口
+ y: C8 ~' @5 a: g
* sys_qspi_enable_memmapmode or norflash_init, ^4 S* b9 g; \0 @6 J
* @param 无: d, \% U5 r& Z7 q, z
* @retval 无
6 \- O" ~( C$ x: ~
*/
( G* X: _* z8 f% P$ \
static void norflash_ex_enter_mmap(void)% |4 b& E: H% L2 O: p8 f& R9 m; ^
{
0 m, e6 H. U$ H7 I; F% x' \1 g3 S$ p
uint32_t tempreg = 0;
; A* b5 ~+ F9 G& _
! \( m- s: q( f( k" r2 G
/* BY/W25QXX 写使能（0X06指令） */
% s, F% _- ]8 ^4 o; J; D& `
while (QUADSPI->SR & (1 << 5)); /* 等待BUSY位清零 */
7 u0 }* @4 N% M' g
; J9 m; F5 w# N5 v: `( [6 d
QUADSPI->CCR = 0X00000106; /* 发送0X06指令，BY/W25QXX写使能 */
2 E& l, p( q4 o( q' k C
3 W' l! M& t9 d# N" g; g* O6 K
while ((QUADSPI->SR & (1 << 1)) == 0); /* 等待指令发送完成 */; Z6 c) Q- i7 ^* x
e' T8 Z1 Q5 @/ u; R# J. o4 N( l
QUADSPI->FCR |= 1 << 1;3 T2 p: ]7 t* t% F2 @* D, j0 ^ c
: I6 I$ @- s5 w, P
if (qspi_wait_flag(1 << 5, 0, 0XFFFF) == 0) /* 等待BUSY空闲 */
; x( i/ U, g+ o) }* Q' O
{5 ~# [4 h4 |, Y c; w w y
tempreg =0XEB;/*INSTRUCTION[7:0]=0XEB,发送0XEB指令（Fast Read QUAD I/O）*/
9 ?1 I. X6 {: v% p
tempreg |= 1 << 8; /* IMODE[1:0]=1,单线传输指令 */1 j+ g& \2 V8 @/ P6 a% E' r
tempreg |= 3 << 10; /* ADDRESS[1:0]=3,四线传输地址 */
! l1 p1 ]2 k2 B) I3 H9 r
tempreg |=(uint32_t)g_norflash_addrw<<12;/*ADSIZE[1:0]=2,24/32位地址长度*/
! I9 {( G! u: G5 _" X9 N' g3 j+ e4 J5 [
tempreg |= 3 << 14; /* ABMODE[1:0]=3,四线传输交替字节 */
: |/ P1 o% {" f* d% S1 f; L V3 T+ e
tempreg |= 0 << 16; /* ABSIZE[1:0]=0,8位交替字节(M0~M7) */
$ C0 B; \3 ^! K) i: @6 t# c4 R
tempreg |= 4 << 18; /* DCYC[4:0]=4,4个dummy周期 */
+ ^* i# ]$ i! @5 ?
tempreg |= 3 << 24; /* DMODE[1:0]=3,四线传输数据 */, f% V3 V; ?4 t+ k* q
tempreg |= 3 << 26; /* FMODE[1:0]=3,内存映射模式 */
/ N+ F/ `( ~" K4 O6 o1 a; ]
QUADSPI->CCR = tempreg;/* 设置CCR寄存器 */
/ } r) `7 K! i
}
& B0 A/ \* Q! e4 V; f9 Y( A
INTX_ENABLE(); /* 开启中断 */
: [3 ]- Q7 N0 `$ ?; r9 C% s( [
}

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该函数使QSPI接口进入内存映射模式。内存映射模式：外部 FLASH 映射到微控制器地址空间，从而系统将其视作内部存储器。
接下来要介绍的是QSPI接口退出内存映射模式函数，其定义如下：

/**
K0 }+ ]& {& D) e4 r; I
* @brief QSPI接口退出内存映射模式 x2 A$ l3 N% x; E
* @note 调用该函数之前务必已经初始化了QSPI接口
* K) I1 c- \$ |. {# N3 p- r
* sys_qspi_enable_memmapmode or norflash_init
, z( f. k+ f/ m1 @% A3 l2 R4 D
* @param 无
6 d! ?1 k7 [4 S$ `) @& M5 q1 c, ]0 x
* @retval 0, OK; 其他, 错误代码: v: H' g; u0 v. P' I- A& B) m
*/
1 j" l/ X" L+ r$ L+ A4 o2 Y* W( W
static uint8_t norflash_ex_exit_mmap(void) [0 `% ]: P: @1 V
{! j3 p: C8 N% S' a/ t! Q
uint8_t res = 0;% H. F' }$ a! b1 ?' |+ K. r; P
% a$ C' A9 R7 _( \
INTX_DISABLE(); /* 关闭中断 */3 q, a1 y7 Q3 I- Y
SCB_InvalidateICache(); /* 清空I CACHE */
- t, ~2 z0 D1 e% v+ I1 l7 a6 g+ u' e
SCB_InvalidateDCache(); /* 清空D CACHE */; @( k- k7 Q# ~" s) @* z
QUADSPI->CR &= ~(1 << 0); /* 关闭 QSPI 接口 */
, R: U3 J. I) @7 H& ^
QUADSPI->CR |= 1 << 1; /* 退出MEMMAPED模式 */9 v) V8 e: M0 x
res = qspi_wait_flag(1 << 5, 0, 0XFFFF); /* 等待BUSY空闲 */! A2 \7 L. i: Z3 y; x+ R
. u% j7 h, a5 m) l- s
if (res == 0)
# }. z2 K& Q" z2 _ g6 e
{, k, \+ ^5 H8 K$ r V1 j3 ^
QUADSPI->CCR = 0; /* CCR寄存器清零 */# I) H3 f) _9 @$ L J
QUADSPI->CR |= 1 << 0; /* 使能 QSPI 接口 */
" l: Q# Y! E) w: N7 F4 a+ \4 N( B' I
}
# o0 s4 d. J* ^ ~
( l% X7 T, b, D; L; _. ]+ Q
return res;
7 q% u8 w- b) c
}

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该函数使QSPI接口退出内存映射模式。norflash_ex_enter_mmap和norflash_ex_exit_mmap是成对存在的函数，也是norflash_ex.c文件中最重要的函数。
接下来介绍QSPI FLASH写入数据函数，其定义如下：

/**
& r# i$ H, {! ^6 {) p
* @brief 往 QSPI FLASH写入数据
6 T7 ~- n+ u4 w2 }+ |
* @note 在指定地址开始写入指定长度的数据
5 V s; X& R; D, j8 { `! \
* 该函数带擦除操作!
8 a5 r! [0 x- Q6 p+ c( g
* @param pbuf : 数据存储区4 @) O0 `" ?! W# l0 b
* @param addr : 开始写入的地址(最大32bit)7 O [( d! |9 _/ j; K
* @param datalen : 要写入的字节数(最大65535)
* w- _, q6 }( c$ [
* @retval 0, OK; 其他, 错误代码
+ H+ M5 }1 S( a- X% Z" f
*/7 [2 P1 w6 J' k6 e- @0 M0 `
uint8_t norflash_ex_write(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
8 Z$ m6 H6 c0 l5 y' ]/ U
{
8 l2 x7 f. o1 F+ ]
uint8_t res = 0;
9 |' O: O3 i) d, t k! @6 {0 v
res = norflash_ex_exit_mmap(); /* 退出内存映射模式 */" a o. q" N6 f% Z# Q: A7 {& A$ |
* ]& n+ p, A1 [. a
if (res == 0)2 c1 N5 z6 f7 [$ J/ c4 k! M% ~
{
4 s" F. [: W: ~5 P
norflash_write(pbuf, addr, datalen);) g6 O; x! }/ P H
}% d$ i' m3 m, j0 w
% T7 ]$ p3 a1 E4 w3 d
norflash_ex_enter_mmap(); /* 进入内存映射模式 */- D6 W3 r, r8 ^: @: R
return res;
# p9 {7 V9 D0 l9 r8 A
}
+ ^5 V% ~6 F( M& ^+ Z

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因为STM32H7不支持QSPI接口读时写，所以往 QSPI FLASH写入数据前，需要先调用norflash_ex_exit_mmap函数退出内存映射模式。退出内存映射模式，CPU就不会在QSPI FLASH里读取程序指令，即避免了QSPI接口读（指令）时写。写好后，再进入内存映射模式。该思路也就是norflash_ex_write函数的操作过程。
接下来介绍从QSPI FLASH读取数据函数，其定义如下：

/**
6 C( R, R! Z. @% j% A# |
* @brief 从 QSPI FLASH 读取数据1 d" F8 o5 U) \+ b3 R2 \2 U
* @note 在指定地址开始读取指定长度的数据（必须处于内存映射模式下，才可以执行）
/ }! Y2 W; e! ~9 [3 t4 U
*
/ B2 C: U. V) w- Y
* @param pbuf : 数据存储区6 E" N6 x; h* n$ o4 [* |4 W
* @param addr : 开始读取的地址(最大32bit)
0 Y. h$ ?& G; [9 i! `! `
* @param datalen : 要读取的字节数(最大65535)
h) q; }# L' ^! z1 |2 j# ^# J" O
* @retval 0, OK; 其他, 错误代码
- d" Q1 x j/ ~) n, h8 N6 [1 l* B* U
*/
, L) d \3 d& x
void norflash_ex_read(uint8_t *pbuf, uint32_t addr, uint16_t datalen)
) _6 q: K" X& M& h# W7 r
{6 o5 G% F A! L- U. w, p% P
uint16_t i = 0;
, }9 `" l, P6 H- K9 i
/* 使用内存映射模式读取，QSPI的基址是0X90000000，所以这里要加上基址 */
* w# k; D/ p5 Y( i- g
addr += 0X90000000;7 s. r0 B4 w$ R: V# _5 k
INTX_DISABLE(); /* 关闭中断 */
6 @7 b3 _2 ~9 q. @5 f
2 X, i0 Y; C+ g" G, [. [
for (i = 0; i < datalen; i++)$ Y5 o h) {& e! P0 ]5 q
{4 ]- s2 H, ?7 T& I/ y
pbuf = *(volatile uint8_t *)(addr + i);0 h9 v3 C) L: k2 X8 w) G6 d
}7 p, X- M9 {4 Q7 v7 y
INTX_ENABLE(); /* 开启中断 */ ?' R8 q% @8 ~
}

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从QSPI FLASH 读取数据就没有写入这么麻烦了，因为不需要考虑STM32H7不支持QSPI接口读时写的问题，但是仍然有要注意的问题。首先是我们使用内存映射模式读取数据的话，还需要加上QSPI的基址。QSPI的基址在qspi_code.scf文件中定义，是0X90000000，所以这里要在QSPI FLASH开始读取的地址上，再加上基址0X90000000。读取的过程是不允许被打断的，所以还要关闭所有中断，读取完成才打开所有中断。
norflash _ex.c文件我们就介绍这四个函数，其他请大家自行查阅。
3. main.c代码
在main.c里面编写如下代码：
/* 要写入到FLASH的字符串数组 */

const uint8_t g_text_buf[] = {"MiniPRO STM32H7 QSPI TEST"};
: D; K! t. H" K/ n2 ^+ K
#define TEXT_SIZE sizeof(g_text_buf) /* TEXT字符串长度 */
# y& h4 Z- _3 G1 y' k/ s) J
9 i2 `* ]3 r2 U! m$ C: d, D0 z( I3 ~
int main(void)
3 S+ S" M: a" C: i3 `6 c3 W
{$ r; G7 D8 V9 @+ W2 s7 d2 p7 Y
uint8_t key;
8 P* b6 u6 ?+ E3 G
uint16_t i = 0;% G. m/ R U6 F; K/ a" Z4 Y. U5 ]
uint8_t datatemp[TEXT_SIZE];
' j. X" {, V0 w6 g' T1 Y) i
uint32_t flashsize;- h3 ]2 X9 ~3 P. P* l W
uint16_t id = 0;
# N4 {% A9 n4 Q3 N
( ]5 d) i( k+ ]2 c1 F, J
sys_cache_enable(); /* 打开L1-Cache */
5 D! f. n' t; }' H5 _4 T2 A
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */8 V( [# Z% A1 L' M0 p
sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4); /* 设置时钟, 480Mhz */1 ~# x/ Y( `5 u0 s z4 g
delay_init(480); /* 延时初始化 */0 z: s7 z) e" q( [; l, d; s# O
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
6 x: O: ~% `& T5 F9 t
usmart_dev.init(240); /* 初始化USMART */
2 ?3 a8 C0 _" i& U2 ~3 x9 N+ x' Q5 D
mpu_memory_protection(); /* 保护相关存储区域 */1 R8 @! n4 @, z& A( X" l
led_init(); /* 初始化LED */$ i+ I6 H! {* Q0 Q
lcd_init(); /* 初始化LCD */! c5 x9 u; W! p+ X4 h* f/ _
key_init(); /* 初始化按键 */
: \ Q$ K% E2 n% O6 I4 ^) y
/* ' X7 D+ L# ?% Y, s
* 不需要调用norflash_init函数了,因为sys.c的sys_qspi_enable_memmapmode函数已
! Q# a! @; z( D: P
* 经初始化了QSPI接口,如果再调用,则内存映射模式的设置被破坏,导致QSPI代码执行异常！
' z* T1 f! ]2 U6 d
* 除非不用分散加载，所有代码放内部FLASH，才可以调用该函数！否则将导致异常！
: Q. z( c4 b4 a! s" a- t
*/
% J0 w4 I t% K, o
//norflash_init();
: k; @9 d& A, z" B
+ R. x1 l& I, d5 F
lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);' b) ?3 U) F% P5 H0 }
lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "QSPI TEST", RED);
& ` E% m. K+ ]+ c' I
lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
9 `4 L( v, g& v: c
/* 显示提示信息 */4 }9 O1 N0 Q* c9 M
lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY1:Write KEY0:Read", RED);
2 K6 l. _. z- L6 t
: C3 W: p' W8 _- @( W
id = norflash_ex_read_id(); /* 读取FLASH ID */- \) T! U; s5 s6 d
5 ]9 E0 `" O9 q5 [7 t4 T
while ((id == 0) || (id == 0XFFFF)) /* 检测不到FLASH芯片 */
4 v' a5 A; d" \* e. s
{. O _$ U2 n# ~: N& G6 G
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "FLASH Check Failed!", RED); e* T! e O5 i) Z
delay_ms(500);
8 V7 v" X( n7 O) H6 R& S K+ q
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "Please Check! ", RED);; c2 x+ o1 A. {1 v; Q
delay_ms(500);
5 s- W/ {& T' @' Q+ N3 o
LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁 */
2 Z$ Q8 P) S9 Y/ _6 F; v, ]+ Y
}
' V. p- Y* f2 K: I- G1 Z
# Y8 W7 S+ w$ I4 j
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "QSPI FLASH Ready!", BLUE);$ R6 W6 @" {1 ?3 X
flashsize = 16 * 1024 * 1024; /* FLASH 大小为16M字节 */3 W- m, d9 j, P* Q
& }$ i% l$ H* p& z; A
while (1)
3 t, s* R- ^9 u6 ?1 n0 i* q( c9 U
{
" Z r+ p# I4 E! ]5 Q
key = key_scan(0);
) F! h& M3 U( c2 \4 A4 I+ T; b
" x" S" F* F, l. ~
if (key == KEY1_PRES) /* KEY1按下,写入 */
5 Y- H) M& C! a) ~8 n2 M7 b% ~
{: }" ]4 X h/ d' e$ K4 s$ V
lcd_fill(0, 150, 239, 319, WHITE); /* 清除半屏 */
! Y- s4 C7 I4 Y$ D( n
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "Start Write FLASH....", BLUE);
! @5 V, B r; x; @
sprintf((char *)datatemp, "%s%d", (char *)g_text_buf, i);) t0 j q1 M- ]4 P
/* 从倒数第100个地址处开始,写入SIZE长度的数据 */1 C+ e# Q6 }+ @& h0 A5 L* x
norflash_ex_write((uint8_t *)datatemp, flashsize - 100, TEXT_SIZE); 2 g% U( ~4 h" A
/* 提示传送完成 */ $ p; ~ o& I; l' x) Z
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "FLASH Write Finished!", BLUE);
! t# l7 Y- ?7 i- a/ S
}
1 b# X9 W% J _2 E
2 Y' P' Y+ r' V( k
if (key == KEY0_PRES) /* KEY0按下,读取字符串并显示 */% Y7 r% Q9 s3 e0 [& h4 w9 Q* ]) P' l
{
) y! L$ `; S; m& O- j( f" {
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "Start Read FLASH.... ", BLUE);! h9 C6 h4 b+ Q- ]
/* 从倒数第100个地址处开始,读出SIZE个字节 */# s% ?4 l, A& V/ v8 x/ d
norflash_ex_read(datatemp, flashsize - 100, TEXT_SIZE); 8 r4 m/ Q8 }( b
/* 提示传送完成 */ & e+ c7 @( ^: s: r q
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "The Data Readed Is: ", BLUE); % E* `/ W$ ?7 f& Z v6 t: G
/* 显示读到的字符串 */
( \+ S& z( l1 _
lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, (char *)datatemp, BLUE);
, }& \# v- C# v" o
}1 I5 `3 j+ y: \& V( e" n' E/ p
' T' v' F2 j& h: q" a
i++;
2 t% y/ F1 A8 y3 Y
! h$ B5 _& B! t
if (i == 20)
4 d+ w2 m" @4 O, c' q0 X1 d
{
. \5 z% z+ s1 F% |6 l, n
LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁 */
) o1 @3 g- ?9 ?! E9 y% E' X
i = 0;- L7 O' i8 x) v% [8 Y6 C
}
. j' v% B6 @9 N) i: q0 U K# G
1 c4 d) i# n3 K1 \+ I/ s
delay_ms(10);
3 G' ~9 A( M$ q/ N) y# F! ~6 N% P- ?
}3 g/ N, \: M& F! R1 X1 N' t, j+ }
}

复制代码

在main函数前面，我们定义了g_text_buf数组，用于存放要写入到FLASH的字符串。在main中初始化外部设备NOR FLASH需要注意，这里不需要调用norflash_init函数了，因为sys.c里面的sys_qspi_enable_memmapmode函数已经初始化了QSPI接口。如果再调用，则内存映射模式的设置被破坏，导致QSPI代码执行异常！如果不使用分散加载，即所有代码加载到内部FLASH，才可以调用norflash_init函数。后面的无限循环就是KEY1按下，就写入NOR FLASH。KEY0按下，读取刚才写入的字符串并显示。
最后，我们将norflash_ex_read_id、norflash_ex_erase_chip和norflash_ex_erase_sector函数加入USMART控制，大家还可以把其他的函数加进来，这样，我们就可以通过串口调试助手，操作NOR FLASH，方便大家测试。norflash_ex_erase_chip函数大家谨慎调用，因为会把NOR FLASH的程序指令也擦除掉，会导致死机。如果不使用分散加载，就没关系。
36.4 下载验证
将程序下载到开发板后，可以看到LED0不停的闪烁，提示程序已经在运行了。LCD显示的内容如图36.4.1所示：