ARM学习笔记－－NorFlash控制器

女爷i 2022-03-26 13:56 396阅读 0赞

http://blog.ednchina.com/lstzixing/1976771/Message.aspx  
  
1.1  **SST25VF080B** **简介**  1.1.1  **主要特性**

**关键点：容量、速度（时钟速度、读写速度）、功耗。**

l 容量：8MBit；

l 最高SPI时钟频率：50MHz；

l 低功耗模式下电流消耗：5uA，正常读模式电流：15mA；低功耗！采用不同的制造技术功耗要低很多。

l 整片擦除：35ms；扇区/块擦除：18ms；字节编程：7us；整片擦除的速度要快很多！

1.2  **系统框图与电路**  1.2.1  **系统框图**

关于内部存储矩阵的访问和存储结构同并行NorFlash的一致，只不过多了个串行接口，用于实现对串行数据的解码。

[/home/just/.tencent/qq//AppData/file//sendpix0.jpg][home_just_.tencent_qq_AppData_file_sendpix0.jpg]

[  
][home_just_.tencent_qq_AppData_file_sendpix0.jpg]

1.2.2  **存储组织**

扇区大小4KB，块大小：32/64KB；页大小为字节或字。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144344][]][Attachment.aspx_attachmentid_144344]

1.2.3  **引脚及封装**

[![Attachment.aspx_attachmentid_144345][]][Attachment.aspx_attachmentid_144345]

引脚说明：

l SCK、SI、SO、CE – SPI接口控制线

l WP\# -- 用于使能状态寄存器中的BPL位，有效时只允许锁定BPL，而不允许解锁BPL。不是说明使能保护！BPL位用于锁定控制扇区保护的相应位。

l HOLD\# -- 用于暂停与SPI的通信，而不需要复位器件；

1.2.4  **典型电路**

> 使用STM32F103驱动该器件时，典型的电路如图所示。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144346][]][Attachment.aspx_attachmentid_144346]

> 注意，WP为低，判定寄存器的锁定功能将启用。但不会太影响片内块的保护。

1.3  **保护机制**

[![Attachment.aspx_attachmentid_144347][]][Attachment.aspx_attachmentid_144347]

l 软件写保护：状态寄存器中的BP3—BP0、BPL提供片内块、状态寄存器的写保护。

l 硬件保护：WP\#引脚—低电平，用于锁定状态寄存位7—BPL。由表2，WP\#为高时，可以执行状态寄存器写命令，可随时更改状态寄存器。为低时，只能将BPL置为1，而不能从1置为0，即置1后，状态寄存器将锁定不变。

WP\# àBPL、BP3—BP0

BPLàBP3、BP0

[![Attachment.aspx_attachmentid_144348][]][Attachment.aspx_attachmentid_144348]

1.4  **编程接口**  1.4.1  **状态寄存器**

状态寄存器用于用于获取FLASH的当前工作状态。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144349][]][Attachment.aspx_attachmentid_144349]

l BUSY位：指示是否正在编程或擦除操作；

l WEL位：指示器件是否处理可写的状态。RESET状态(0)指示不可写，默认在上电、完成写操作后，器件自行返回到不可写状态，以保护器件不受意外的擦写。因而每次写FLASH前，都必须先清除(写1)，以使能器件的写。软件可控写。

l AAI位：指示器件是否处理地址自动增加模式或者是字节编程模式。

l BPL位：用于控制BPX是否可写。

l BPX位：用于控制保护块的范围，属于软件保护，扇区保护如下。

[ ![Attachment.aspx_attachmentid_144350][]][Attachment.aspx_attachmentid_144350]

这里的扇区保护比较简单，更为复杂的扇区保护机制可针对每个扇区进行保护。

1.4.2  **命令接口**

通信过程中，仅仅只有读ID、读数据、读状态寄存器需要在可保护CS不变而继续写数据。其它的则需要写完后接CS线。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144351][]][Attachment.aspx_attachmentid_144351]

1.5  **通信时序**  1．  单字 SPI 通信时序

无论SPI总线空闲时SCK为高或为低，保证在上升沿采样数据，下降沿输出数据。先传送高位，每次传送8位。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144352][]][Attachment.aspx_attachmentid_144352]

2．  读命令

[![Attachment.aspx_attachmentid_144353][]][Attachment.aspx_attachmentid_144353]

3．  快速读模式

有可能内部使用了缓冲模式，可在更高的时钟速度（50MHz）下读数据。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144354][]][Attachment.aspx_attachmentid_144354]

4．  写使能

该命令可设置状态寄存器中的WEL位，使得可执行擦除和编程命令。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144355][]][Attachment.aspx_attachmentid_144355]

5．  写禁能

[![Attachment.aspx_attachmentid_144356][]][Attachment.aspx_attachmentid_144356]

6．  字节编程

[![Attachment.aspx_attachmentid_144357][]][Attachment.aspx_attachmentid_144357]

7．  AAI 编程

即自动地址增量的字编程，每个周期写1个字。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144358][]][Attachment.aspx_attachmentid_144358]

在最后，通过WRDI返回来正常模式。在每写完两个字后，需查询害怕状态。

在写字的过程中，有三种方式检测是否完成字编程。其中硬件检测：读SO的状态。可在写AAI命令之前，通过命令配置SO口为RD/BY\#状态。或者也可通过读取状态寄存器来检测是否完成写操作。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144359][]][Attachment.aspx_attachmentid_144359]

[![Attachment.aspx_attachmentid_144360][]][Attachment.aspx_attachmentid_144360]

8．  4KB 的扇区擦除

[![Attachment.aspx_attachmentid_144361][]][Attachment.aspx_attachmentid_144361]

9．  32K 块擦除

[![Attachment.aspx_attachmentid_144362][]][Attachment.aspx_attachmentid_144362]

10．  64K 块擦除

11．  整片擦除

[![Attachment.aspx_attachmentid_144363][]][Attachment.aspx_attachmentid_144363]

12．  读状态寄存器

[![Attachment.aspx_attachmentid_144364][]][Attachment.aspx_attachmentid_144364]

13．  使能写状态寄存器和写状态寄存器

两条命令必须连续写，不允许被打断?以避免意外写状态寄存器。

l 当WP\#为低电平时，BPL只能写1，不可写0.；此时若BPL位为高时，写状态寄存器命令将被忽略。即此时，状态寄存器只能被锁定(写1)，而不能再解锁(写0)！锁定后将不能再任意改高保护方式，相当于将当前的保护方式给固定下来！

l 而若WP\#为高电平，BPL位失效，状态寄存器不再被锁定，此时BPL、BPX可被更改。BPL位可设置为１，也可设置为０。可任意更改保护方式。

WP\#的作用，锁定BPL为1。一旦BPL锁定为1，则BPX将不可再更改，即软件保护将被锁定。当WP\#无效时，BPL可随时、任意更改，同时更改软件保护。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144365][]][Attachment.aspx_attachmentid_144365]

14．  JEDEC  Read-ID

获取SST制造商的ID和SST FLASH器件的ID。

[![Attachment.aspx_attachmentid_144366][]][Attachment.aspx_attachmentid_144366]

1.6  **驱动设计**

驱动框架如下图：

[![Attachment.aspx_attachmentid_144367][]][Attachment.aspx_attachmentid_144367]

算法编写原则：

(1) 可以为每一种SPI Flash针对性的写一份驱动源码，但是当更换Flash时，需要修改的地方很多；当系统中有多个设备时，显示这不够用，因而最好的方法是实现面向对像的封装，将与Flash设备相关的信息封装在一个结构体内，具体的算法根据结构体中相关的数据来决定如何访问硬件，做到过程可以不依赖于实际的硬件；

(2) 尽量按标准的初始化、读写、关闭、控制接口设计API，这样可统一抽像出相应的结构，也易于使用和理解。留给最终用户调用的API应该尽量的少和易于理解；

(3) SPI Flash接口为SPI，操作方法与并行接口一致，但其扇区组织类似，从最大到最小区域分为芯片\-块\-扇区\-页。编程算法则也是通过写命令序列的方式，如发送命令字\-发送字节\-发送数据\-查询状态寄存器。保护方式是通过存储器中的一些非易失性的位置0或置1选择性地以扇区或块为保护单位。

[home_just_.tencent_qq_AppData_file_sendpix0.jpg]: http://upload.ednchina.com/Attachment.aspx?attachmentid=144343
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