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V1.0 2019-02-25 gingko 初次建立





STM32CubeMX教程十三——QSPI通信实验




1.在主界面选择File–>New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR。 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置在搜索栏的下面,提供的各 种查找方式,可以选择芯片内核,型号,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。 3.配置RCC,使用外部时钟源。 4.时基源选择SysTick。 5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output。 6.引脚模式配置。 7.设置串口。。 8.在NVIC Settings一栏使能接收中断。 9.配置QUADSPI。 10.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频。 11.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK V5.27。 12.点击Code Generator,进行进一步配置。

13.然后点击GENERATE CODE 创建工程。 创建成功,打开工程。

实验十三:QSPI通信实验——读写测试SPI FLASH

一、 实验目的与意义

  1. 了解STM32 QSPI结构。
  2. 了解STM32 QSPI特征。
  3. 掌握QSPI的使用方法。
  4. 掌握STM32 HAL库中QSPI属性的配置方法。
  5. 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法。

二、 实验设备及平台

  1. iCore4T 双核心板。点击购买
  2. JLINK(或相同功能)仿真器。点击购买
  3. Micro USB线缆。
  4. Keil MDK 开发平台。
  5. STM32CubeMX开发平台。
  6. 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。

三、 实验原理

1.QSPI简介

2.QSPI命令序列

(1) 指令阶段
(2) 地址阶段
(3) 交换字节阶段
(4) 空指令周期阶段
(5) 数据阶段

四、 实验程序

1.主函数

int main(void)  
{  
    int i;  
    int temp;  
    unsigned char write_buffer[4096];  
    unsigned char read_buffer[4096];  
    HAL_Init();  
 
    SystemClock_Config();  
    i2c.initialize();  
    axp152.initialize();  
    axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA BK1/2/6 &OTHER]  
    axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT & PLL D]  
    axp152.set_aldo1(2500);//[FPGA PLL A]  
    axp152.set_dcdc4(3300);//[POWER_OUTPUT]  
 
    axp152.set_dcdc3(3300);//[FPGA BK4][Adjustable]  
    axp152.set_aldo2(3300);//[FPGA BK3][Adjustable]  
    axp152.set_dldo1(3300);//[FPGA BK7][Adjustable]  
    axp152.set_dldo2(3300);//[FPGA BK5][Adjustable]  
 
    MX_GPIO_Init();  
    MX_USART2_UART_Init();  
    MX_QUADSPI_Init();  
    BSP_QSPI_Init();  
    usart2.initialize(115200);  
    usart2.printf("\x0c");                       //清屏
    usart2.printf("\033[1;32;40m");              //设置终端字体为绿色 
    usart2.printf("Hello,I am iCore4T!\r\n\r\n");         
    temp = BSP_QSPI_FLASH_ReadID();  
    usart2.printf("FLASH ID: 0x%X\r\n",temp);  
   for(i = 0;i < 4096;i ++){      
        write_buffer[i] = i % 256;  
        read_buffer[i] = 0;  
    }  
    BSP_QSPI_Write(write_buffer,0,4096);  //写数据
    BSP_QSPI_Read(read_buffer,0,4096);     //读数据
    for(i = 0;i < 4096;i ++){     
        if(read_buffer[i] != write_buffer[i]){  
            usart2.printf("FLASH ERROR!\r\n");  
            while(1);  
        }  
    }  
    usart2.printf("FLASH TEST OK!\r\n");      
    while (1)  
    {   
    }  
}

2.QSPI初始化函数

初始化好QSPI外设后,还要初始化初始化QSPI存储器,需要先复位存储器,使能写操作,配置状态寄存器才可进行数据读写操作。

uint8_t BSP_QSPI_Init(void)  
{  
  QSPIHandle.Instance = QUADSPI;  
  /* 调用DeInit函数重置驱动程序 */  
  if (HAL_QSPI_DeInit(&QSPIHandle) != HAL_OK)  
  {  
    return QSPI_ERROR;  
  }  
  /* 系统级初始化 */  
  BSP_QSPI_MspInit(&QSPIHandle, NULL);  
  /*  QSPI初始化 */  
  /* 时钟预分频器设置为1,因此QSPI时钟= 240MHz /(1 + 1)= 120MHz */ 
  QSPIHandle.Init.ClockPrescaler     = 1;  
  QSPIHandle.Init.FifoThreshold      = POSITION_VAL(W25Q64_FLASH_SIZE) - 1;  
  QSPIHandle.Init.SampleShifting     = QSPI_SAMPLE_SHIFTING_NONE;  
  QSPIHandle.Init.FlashSize          = POSITION_VAL(W25Q64_FLASH_SIZE) - 1;  
  QSPIHandle.Init.ChipSelectHighTime = QSPI_CS_HIGH_TIME_6_CYCLE;  
  QSPIHandle.Init.ClockMode          = QSPI_CLOCK_MODE_0;  
  QSPIHandle.Init.FlashID            = QSPI_FLASH_ID_1;  
  QSPIHandle.Init.DualFlash          = QSPI_DUALFLASH_DISABLE;  
  if (HAL_QSPI_Init(&QSPIHandle) != HAL_OK)  
  {  
    return QSPI_ERROR;  
  }  
  return QSPI_OK;  
}

3.QSPI读函数

要从存取器中读取数据,首先要用一个指针指向读回来的数据,并确定数据的首地址,数据大小,通过库函数HAL_QSPI_Command发送配置命令,然后调用库函数HAL_QSPI_Receive接收数据,最后等待操作完成,代码如下:

uint8_t BSP_QSPI_Read(uint8_t* pData, uint32_t ReadAddr, uint32_t Size)  
{  
  QSPI_CommandTypeDef s_command;  
  /* 初始化读取命令 */  
  s_command.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;  
  s_command.Instruction       = QUAD_OUT_FAST_READ_CMD;  
  s_command.AddressMode       = QSPI_ADDRESS_1_LINE;  
  s_command.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_24_BITS;  
  s_command.Address           = ReadAddr;  
  s_command.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  
  s_command.DataMode          = QSPI_DATA_4_LINES;  
  s_command.DummyCycles       = W25Q64_DUMMY_CYCLES_READ_QUAD;  
  s_command.NbData            = Size;  
  s_command.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;  
  s_command.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;  
  s_command.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;     
  /* 配置命令 */  
  if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &s_command, HAL_QPSI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE) != HAL_OK)  
  {  
    return QSPI_ERROR;  
  }  
  /* 数据接收 */  
  if (HAL_QSPI_Receive(&QSPIHandle, pData, HAL_QPSI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE) != HAL_OK)  
  {  
    return QSPI_ERROR;  
  }  
  return QSPI_OK;  
}

pData:指向要读取的数据的指针 ReadAddr:读取起始地址 Size:要读取的数据大小

4.QSPI写函数

要从存取器中写入数据,首先要用一个指针指向写入的数据,并确定数据的首地址,数据大小,根据写入地址及大小判断存储器的页面,然后通过库函数HAL_QSPI_Command发送配置命令,再调用库函数HAL_QSPI_Transmit逐页写入数据,最后等待操作完成。代码如下:

uint8_t BSP_QSPI_Write(uint8_t* pData, uint32_t WriteAddr, uint32_t Size)
{  
  QSPI_CommandTypeDef s_command;  
  uint32_t end_addr, current_size, current_addr;  
  /* 计算写地址和页面末尾之间的大小 */  
  current_size = W25Q64_PAGE_SIZE - (WriteAddr % W25Q64_PAGE_SIZE);  
  /* 检查数据大小是否小于页面中的剩余位置*/  
  if (current_size > Size)  
  {  
    current_size = Size;  
  }  
  /* 初始化地址变量 */  
  current_addr = WriteAddr;  
  end_addr = WriteAddr + Size;  
  /* 初始化程序命令 */  
  s_command.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;  
  s_command.Instruction       = QUAD_IN_FAST_PROG_CMD;  
  s_command.AddressMode       = QSPI_ADDRESS_1_LINE;  
  s_command.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_24_BITS;  
  s_command.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  
  s_command.DataMode          = QSPI_DATA_4_LINES;  
  s_command.DummyCycles       = 0;  
  s_command.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;  
  s_command.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;  
  s_command.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;  
  /* 逐页执行写入*/  
  do  
  {  
    s_command.Address = current_addr;  
    s_command.NbData  = current_size;  
    /* 启用写操作 */  
    if (QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle) != QSPI_OK)  
    {  
      return QSPI_ERROR;  
    }  
     /* 配置命令 */  
    if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &s_command, HAL_QPSI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE) != HAL_OK)  
    {  
      return QSPI_ERROR;  
    }  
    /* 传输数据 */  
    if (HAL_QSPI_Transmit(&QSPIHandle, pData, HAL_QPSI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE) != HAL_OK)  
    {  
      return QSPI_ERROR;  
    }  
    /* 配置自动轮询模式以等待程序结束 */  
    if (QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle, HAL_QPSI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE) != QSPI_OK)  
    {  
      return QSPI_ERROR;  
    }  
      /* 为下一页编程更新地址和变量大小 */  
    current_addr += current_size;  
    pData += current_size;  
    current_size = ((current_addr + W25Q64_PAGE_SIZE) > end_addr) ? (end_addr - current_addr) : W25Q64_PAGE_SIZE;  
  } while (current_addr < end_addr);  
  return QSPI_OK;  
}

pData:指向要写入的数据的指针 ReadAddr:写入起始地址 Size:要写入的数据大小

5.QSPI_CommandTypeDe通信配置命令结构体

typedef struct  
{  
  uint32_t Instruction;        /* 设置通信指令,指定要发送到外部 SPI 设备的指令。仅可在 BUSY = 0 时修改该字段*/  
  uint32_t Address;            /* 指定要发送到外部 Flash 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” */  
  uint32_t AlternateBytes;     /* 指定要在地址后立即发送到外部 SPI 设备的可选数据,仅可在 BUSY = 0 时修改该字段。*/  
  uint32_t AddressSize;        /* 定义地址长度,可以是8位,16位,24位或者32位 */  
uint32_t AlternateBytesSize; /* 定义交替字节长度,可以是8位,16位,24位或者32位 */  
  uint32_t DummyCycles;        /* 定义空指令阶段的持续时间,在 SDR 和 DDR 模式下,它指定 CLK 周期数 (0-31) */  
  uint32_t InstructionMode;    /* 定义指令阶段的操作模式,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*/  
  uint32_t AddressMode;        /* 定义地址阶段的操作模式,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*/  
  uint32_t AlternateByteMode;  /* 定义交替字节阶段的操作模式00:无交替字节;01:单线传输交替字节;10:双线传输交替字节;11:四线传输交替字节 */  
  uint32_t DataMode;           /* 定义数据阶段的操作模式,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。该字段还定义空指令阶段的操作模式 */  
  uint32_t NbData;             /* 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)*/  
  uint32_t DdrMode;            /* 为地址、交替字节和数据阶段设置 DDR 模式,0:禁止 DDR 模式;1:使能 DDR 模式 */  
  uint32_t DdrHoldHalfCycle;   /* 设置DDR 模式下数据输出延迟 1/4 个 QUADSPI 输出时钟周期,0:使用模拟延迟来延迟数据输出;1:数据输出延迟 1/4 个 QUADSPI 输出时钟周期。仅在 DDR 模式下激活*/  
  uint32_t SIOOMode;           /* 设置仅发送指令一次模式,IMODE = 00 时,该位不起作用。0:在每个事务中发送指令;1:仅为第一条命令发送指令 */  
}QSPI_CommandTypeDef;

五、 实验步骤

  1. 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore4T通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4T供电;
  3. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  4. 烧写程序到iCore4T上;
  5. 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。

六、 实验现象

读写测试成功,在终端显示出“FLASH TEST OK!”。测试失败,则在终端显示“FLASH ERROR!”