可控制Flash_控制

关于如何控制FLASH，以下是从互联网上获取的最新信息，以及相关的详细解释和示例：

1、SPI协议简介

物理层：

信号线作用：SPI通讯设备之间通常使用3条总线（SCK、MOSI、MISO）及片选线（SS），这些信号线的作用如下：

SS (Slave Select)：从设备选择信号线，也称为NSS或CS，当主机要选择从设备时，将该从设备的NSS信号线设置为低电平，从而选中该从设备。

SCK (Serial Clock)：时钟信号线，用于通讯数据同步，不同的设备支持的最高时钟频率不一样。

MOSI (Master Output, Slave Input)：主设备输出/从设备输入引脚，主机的数据从这条信号线输出，从机由这条信号线读入主机发送的数据。

MISO (Master Input, Slave Output)：主设备输入/从设备输出引脚，主机从这条信号线读入数据，从机的数据由这条信号线输出到主机。

协议层：

基本通讯过程：SPI通讯的起始信号是NSS信号线由高变低，停止信号是NSS信号由低变高，在SCK的每个时钟周期，MOSI和MISO传输一位数据，且只在NSS为低电平时有效。

数据有效性：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线进行数据同步，在SCK的下降沿时刻，MOSI及MISO的数据有效。

CPOL/CPHA及通讯模式：SPI一共有四种通讯模式，主要区别在于总线空闲时SCK的时钟状态以及数据采样时刻，CPOL表示SPI通讯设备处于空闲状态时，SCK信号线的电平信号，CPHA表示数据的采样时刻，SPI分成了四种模式，实际中采用较多的是“模式0”与“模式3”。

2、STM32的SPI特性及架构

SPI外设简介：

SPI外设功能：STM32的SPI外设可用作通讯的主机及从机，支持最高的SCK时钟频率为fpclk/2，完全支持SPI协议的4种模式，数据帧长度可设置为8位或16位，可设置数据MSB先行或LSB先行。

3、eFlash控制器的架构设计

架构设计思路分析：

模块分析：eFlash控制器是一个基于AHB的slave，需要一个AHB_slave_if处理AHB的信号，AHB_slave_if与AHB总线进行交互，对主设备的请求进行处理，并可以设置一些内部的寄存器，对AHB发送过来的信号进行解析。

Flash_ctrl信号分析：Flash_ctrl接收AHB_slave_if模块发送过来的命令（cmd）和数据(cmd_payloads)，cmd表示读写擦操作(read/write/prog/page erase/mass erase)，Flash_ctrl接收到命令之后，生成具体的Flash控制信号发送给Flash0或者Flash1。

读写操作控制：

读操作控制：读取数据时间需要24ns，如果使用200M的时钟，时钟周期是5ns, 读取Flash的数据需要5个cycle的时间，为了延迟5个cycle，Flash_ctrl模块需要返回一个hready_ctrl给AHB_slave_if，表示dout是不是有效的，读的时候，AHB发起请求之后可以进行等待，需要将hready_ctrl拉低5个cycle之后再拉高。

写操作详解：写操作，Tnvs = 5us，200M时钟频率，需要1000个周期进行建立时间，所以写一笔数据耗费的时间非常长，所以写操作不适合使用读操作的方式，而是使用中断的形式进行，配置完成之后，AHB_slave_if发起一个enable信号或者start信号，写命令和数据通过cmd和cmd_payload给到Flash_ctrl，Flash_ctrl根据状态机按照时序图将数据写入Flash，写完之后，Flash_ctrl发送一个finish信号给到AHB_slave_if。

4、FLASH与EEPROM芯片

Flash存储器：

特点：Flash存储器是一种非易失性存储器，具有RAM和ROM的一些特点，与ROM类似，Flash存储器的内容在断电时不会丢失，但与RAM类似，它可以通过编程来修改存储的内容，Flash存储器通常用于嵌入式系统中存储程序代码、配置数据等。

擦除和编程方法：Flash存储器通常使用扇区擦除的方式来擦除数据，并使用编程器进行编程，扇区擦除意味着需要一次性擦除一整个存储扇区，然后才能进行写入操作。

EEPROM：

特点：EEPROM是一种可编程的非易失性存储器，可以通过电擦除和编程来修改存储的内容，EEPROM具有RAM的特点，可以随机读写，但也具有ROM的特点，存储的内容在断电时不会丢失，EEPROM通常用于存储配置数据、参数设置等。

擦除和编程方法：EEPROM可以通过逐字节擦除和编程来修改数据，因此擦除和编程更加灵活和精细。

5、FLASH（W25Q64JV）常见操作

常见操作：

写使能：SPI采用模式0或3。

读状态寄存器：读取状态寄存器的值，以判断FLASH的状态。

读数据：先传输指令03h，然后地址，接着FLASH返回读数据。

页编程：写数据之前需要执行擦除，至少写一个byte数据，最大可写246byte，此时字节地址应该为0。

扇区擦除：给扇区擦除指令和地址即可进行扇区擦除。

控制FLASH涉及到多个方面的知识，包括SPI协议的理解、STM32的SPI特性及架构、eFlash控制器的设计以及FLASH与EEPROM芯片的区别等，这些知识可以帮助开发人员更好地理解和掌握如何控制FLASH存储器，从而提高嵌入式系统的开发效率。