【STM32H7教程】第79章 STM32H7的QSPI匯流排應用之驅動W25QXX（支援查詢和MDMA）

阿新 • • 發佈：2020-11-13

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第79章 STM32H7的QSPI匯流排應用之驅動W25QXX（支援查詢和MDMA）

本章節為大家講解標準QSPI接線方式驅動W25QXX，實現了查詢和MDMA兩種方式。

79.1 初學者重要提示

79.2 W25QXX硬體設計

79.3 W25QXX關鍵知識點整理（重要）

79.4 W25QXX驅動設計

79.5 W25QXX板級支援包（bsp_spi_flash.c）

79.6 W25QXX驅動移植和使用

79.7 使用例程設計框架

79.8 實驗例程說明（MDK）

79.9 實驗例程說明（IAR）

79.10 總結

79.1 初學者重要提示

1、學習本章節前，務必優先學習第79章。

2、 W25Q256JV屬於NOR型Flash儲存晶片。

3、 W25Q256JV手冊下載地址：連結（這是一個超連結），當前章節配套例子的Doc檔案件裡面也有存放。

4、本章第3小節整理的知識點比較重要，務必要了解下，特別是頁程式設計和頁回捲。

5、對QSPI Flash W25Q256JV的不同接線方式（1線，2線或者4線，這裡的線是指的資料線），程式設計命令是不同的。

6、 W25Q256JV最高支援133MHz。

7、 STM32H7驅動QSPI Flash的4線DMA模式，讀速度48MB/S左右。

http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=91616 。

8、記憶體對映模式下，最後一個位元組無法正常讀取的解決辦法：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=96726 。

9、本章配套例子的DMA是採用效能最強的MDMA。

79.2 W25QXX硬體設計

STM32H7驅動W25Q256JV的硬體設計如下：

關於這個原理圖，要了解到以下幾個知識：

V7開發板實際外接的晶片是W25Q256JV。
CS片選最好接上拉電阻，防止意外操作。
W25Q256的WP引腳用於防寫，低電平有效性，當前是將其作為4方式的IO2。

HOLD引腳也是低電平有效，當前是將其接到高電平。此引腳的作用是CS片選低電平時，DO引腳輸出高阻，忽略CLK和DI引腳上的訊號。當前是將其作為4線方式的IO3。

79.3 W25QXX關鍵知識點整理（重要）

驅動W25QXX前要先了解下這個晶片的相關資訊。

79.3.1 W25QXX基礎資訊

W25Q256JV是32MB（256Mbit）。
W25Q256JV支援標準SPI（單線SPI），用到引腳CLK、CS，DI和DO引腳。

支援兩線SPI，用到引腳CLK、CS、IO₀、IO₁ 。

支援四線SPI，用到引腳CLK、CS、IO₀、IO₁，IO₂、IO₃。

（注：這裡幾線的意思是幾個資料線）。

W25Q256JV支援的最高時鐘是133MHz。
每個扇區最少支援10萬次擦寫，可以儲存20年資料。
頁大小是256位元組，支援頁程式設計，也就是一次編寫256個位元組，也可以一個一個編寫。
支援4KB為單位的扇區擦除，也可以32KB或者64KB為單位的擦除。

整體框圖如下：

W25Q256JV：

有512個Block，每個Block大小64KB。
每個Block有16個Sector，每個Sector大小4KB。
每個Sector有16個Page，每個Page大小是256位元組。

79.3.2 W25QXX命令

使用W25Q256的接線方式不同，使用的命令也有所不同，使用的時候務必要注意，當前我們使用的QSPI，即4線SPI，並且用的4位元組地址模式，使用的命令如下：

當前主要用到如下幾個命令：

#define WRITE_ENABLE_CMD      0x06         /* 寫使能指令 */  
#define READ_ID_CMD2          0x9F         /* 讀取ID命令 */  
#define READ_STATUS_REG_CMD   0x05         /* 讀取狀態命令 */ 
#define BULK_ERASE_CMD        0xC7         /* 整個晶片擦除命令 */ 
#define SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD      0x21    /* 32bit地址扇區擦除指令, 4KB */
#define QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD    0x34    /* 32bit地址的4線快速寫入命令 */
#define QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD 0xEC    /* 32bit地址的4線快速讀取命令 */

79.3.3 W25QXX頁程式設計和頁回捲

SPI Flash僅支援頁程式設計（頁大小256位元組），所有其它大批量資料的寫入都是以頁為單位。這裡注意所說的頁程式設計含義，頁程式設計分為以下三步（虛擬碼）：

bsp_spiWrite1(0x02);                               ----------第1步傳送頁程式設計命令        
bsp_spiWrite1((_uiWriteAddr & 0xFF0000) >> 16);    ----------第2步傳送地址   
bsp_spiWrite1((_uiWriteAddr & 0xFF00) >> 8);   
bsp_spiWrite1(_uiWriteAddr & 0xFF);               

    for (i = 0; i < _usSize; i++)
    {
        bsp_spiWrite1(*_pBuf++);   ----------第3步寫資料，此時就可以連續寫入資料了，
                                             不需要再重新設定地址，地址會自增。這樣可以大大加快寫入速度。   
    }

頁程式設計的含義恰恰就體現在第3步了，如果使用者設定的“起始地址+資料長度”所確定的地址範圍超過了此起始地址所在的頁，地址自增不會超過頁範圍，而是重新回到了此頁的首地進行編寫。這一點要特別的注意。如果使用者不需要使用地址自增效果，那麼直接指定地址進行編寫即可。可以任意指定地址進行編寫，編寫前一定要進行擦除。

比如下面就是頁內操作（使用前已經進行了扇區擦除，每次擦除最少擦除一個扇區4KB）：

uint8_t tempbuf[10] = {0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0x00};
uint8_t temp1 = 0x10, temp2 = 0x29, temp3 = 0x48;

從250地址開始寫入10個位元組資料 PageWrite(tempbuf, 250, 10);（因為一旦寫入超過地址255，就會從0地址開始重新寫）。
向地址20寫入1個位元組資料：PageWrite(&temp1, 20, 1);
向地址30寫入1個位元組資料：PageWrite(&temp2, 30, 1);
向地址510寫入1個位元組資料：PageWrite(&temp3, 510, 1) (這裡已經是寫到下一頁了)

下面是將從0地址到511地址讀取出來的512個位元組資料，一行32位元組。

79.3.4 W25QXX扇區擦除

SPI Flash的擦除支援扇區擦除（4KB），塊擦除（32KB或者64KB）以及整個晶片擦除。對於扇區擦除和塊擦除，使用的時候要注意一點，一般情況下，只需使用者給出扇區或者塊的首地址即可。

如果給的不是扇區或者塊的首地址也沒有關係的，只要此地址是在扇區或者塊的範圍內，此扇區或者塊也可以被正確擦除。不過建議使用時給首地址，方便管理。

79.3.5 W25QXX規格引數

這裡我們主要了解擦寫耗時和支援的時鐘速度，下面是擦寫時間引數：

頁程式設計時間：典型值0.4ms，最大值3ms。
扇區擦除時間（4KB）：典型值50ms，最大值400ms。
塊擦除時間（32KB）：典型值120ms，最大值1600ms。
塊擦除時間（64KB）：典型值150ms，最大值2000ms。
整個晶片擦除時間：典型值80s，最大值400s。

支援的速度引數如下：

可以看到最高支援的讀時鐘（使用命令03H）速度是50MHz，其它命令速度可以做到133MHz。

79.4 W25QXX驅動設計

W25QXX的程式驅動框架設計如下：

有了這個框圖，程式設計就比較好理解了。

79.4.1 第1步：QSPI匯流排配置

QSPI匯流排配置如下：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_InitQSPI_W25Q256
*    功能說明: QSPI Flash硬體初始化，配置基本引數
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitQSPI_W25Q256(void)
{
    /* 復位QSPI */
    QSPIHandle.Instance = QUADSPI;
    if (HAL_QSPI_DeInit(&QSPIHandle) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
    
    /* 設定時鐘速度，QSPI clock = 200MHz / (ClockPrescaler+1) = 100MHz */
    QSPIHandle.Init.ClockPrescaler  = 1;  
    
    /* 設定FIFO閥值，範圍1 - 32 */
    QSPIHandle.Init.FifoThreshold   = 32; 
    
    /* 
        QUADSPI在FLASH驅動訊號後過半個CLK週期才對FLASH驅動的資料取樣。
        在外部訊號延遲時，這有利於推遲資料取樣。
    */
    QSPIHandle.Init.SampleShifting  = QSPI_SAMPLE_SHIFTING_HALFCYCLE; 
    
    /*Flash大小是2^(FlashSize + 1) = 2^25 = 32MB */
    //QSPI_FLASH_SIZE - 1; 需要擴大一倍，否則記憶體對映方位最後1個地址時，會異常。
    QSPIHandle.Init.FlashSize       = QSPI_FLASH_SIZE; 
    
    /* 命令之間的CS片選至少保持2個時鐘週期的高電平 */
    QSPIHandle.Init.ChipSelectHighTime = QSPI_CS_HIGH_TIME_2_CYCLE;
    
    /*
       MODE0: 表示片選訊號空閒期間，CLK時鐘訊號是低電平
       MODE3: 表示片選訊號空閒期間，CLK時鐘訊號是高電平
    */
    QSPIHandle.Init.ClockMode = QSPI_CLOCK_MODE_0;
    
    /* QSPI有兩個BANK，這裡使用的BANK1 */
    QSPIHandle.Init.FlashID   = QSPI_FLASH_ID_1;
    
    /* V7開發板僅使用了BANK1，這裡是禁止雙BANK */
    QSPIHandle.Init.DualFlash = QSPI_DUALFLASH_DISABLE;

    /* 初始化配置QSPI */
    if (HAL_QSPI_Init(&QSPIHandle) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }    
}

QSPI這部分配置，要特別注意Flash大小的設定，這裡做了特別處理，本來是應該填入QSPI_FLASH_SIZE-1，而我們實際上填入的是QSPI_FLASH_SIZE，主要是因為記憶體對映模式下，最後一個位元組訪問有問題。

79.4.2 第2步：QSPI匯流排的查詢和MDMA方式設定

本章提供了QSPI Flash的查詢和MDMA兩種方式的例子，驅動的區別是呼叫的API不同，查詢方式呼叫的API是HAL_QSPI_Transmit和HAL_QSPI_Receive，而DMA方式使用的API是HAL_QSPI_Transmit_DMA和HAL_QSPI_Receive_DMA。

79.4.3 第3步：W25QXX的讀取實現

注：這裡以查詢方式的API進行說明，DMA方式是一樣的。

W25QXX的讀取功能是傳送的4線快速讀取指令0xEC，設定任意地址都可以讀取資料，只要不超過晶片容量即可（如果採用的DMA方式，限制每次最大讀取65536位元組）。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: QSPI_ReadBuffer
*    功能說明: 連續讀取若干位元組，位元組個數不能超出晶片容量。
*    形    參: _pBuf : 資料來源緩衝區。
*              _uiReadAddr ：起始地址。
*              _usSize ：資料個數, 可以大於PAGE_SIZE, 但是不能超出晶片總容量。
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_ReadBuffer(uint8_t * _pBuf, uint32_t _uiReadAddr, uint32_t _uiSize)
{
    
    QSPI_CommandTypeDef sCommand = {0};
    
    
    /* 基本配置 */
    sCommand.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;        /* 1線方式傳送指令 */
    sCommand.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_32_BITS;          /* 32位地址 */
    sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;      /* 無交替位元組 */
    sCommand.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;          /* W25Q256JV不支援DDR */
    sCommand.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;      /* DDR模式，資料輸出延遲 */
    sCommand.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;        /* 每次傳輸要發指令 */    
 
    /* 讀取資料 */
    sCommand.Instruction = QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 32bit地址的4線快速讀取命令 */
    sCommand.DummyCycles = 6;                    /* 空週期 */
    sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES; /* 4線地址 */
    sCommand.DataMode    = QSPI_DATA_4_LINES;    /* 4線資料 */ 
    sCommand.NbData      = _uiSize;              /* 讀取的資料大小 */ 
    sCommand.Address     = _uiReadAddr;          /* 讀取資料的起始地址 */ 
    
    if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

    /* 讀取 */
    if (HAL_QSPI_Receive(&QSPIHandle, _pBuf, 10000) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }    
}

此時函式使用的指令0xEC對應的W25Q256JV手冊說明，注意紅色方框位置：

左上角的1-4-4就是指令階段使用1個IO，地址階段使用4個IO，資料階段也是使用4個IO，並且採用的4位元組地址方式，反映到程式裡面就是：

sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;

79.4.4 第4步：W25QXX的程式設計實現

注：這裡以查詢方式的API進行說明，DMA方式是一樣的。

下面實現了一個頁程式設計函式：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: QSPI_WriteBuffer
*    功能說明: 頁程式設計，頁大小256位元組，任意頁都可以寫入
*    形    參: _pBuf : 資料來源緩衝區；
*              _uiWriteAddr ：目標區域首地址，即頁首地址，比如0， 256, 512等。
*              _usWriteSize ：資料個數，不能超過頁面大小，範圍1 - 256。
*    返 回 值: 1:成功， 0：失敗
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t QSPI_WriteBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usWriteSize)
{
    QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};

    /* 寫使能 */
    QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);    
    
    /* 基本配置 */
    sCommand.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;    /* 1線方式傳送指令 */
    sCommand.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_32_BITS;       /* 32位地址 */
    sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  /* 無交替位元組 */
    sCommand.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;      /* W25Q256JV不支援DDR */
    sCommand.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;  /* DDR模式，資料輸出延遲 */
    sCommand.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_ONLY_FIRST_CMD;     /* 僅傳送一次命令 */    
    
    /* 寫序列配置 */
    sCommand.Instruction = QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 32bit地址的4線快速寫入命令 */
    sCommand.DummyCycles = 0;                    /* 不需要空週期 */
    sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE;  /* 4線地址方式 */
    sCommand.DataMode    = QSPI_DATA_4_LINES;    /* 4線資料方式 */
    sCommand.NbData      = _usWriteSize;         /* 寫資料大小 */   
    sCommand.Address     = _uiWriteAddr;         /* 寫入地址 */
    
    if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
    {
        //return 0;
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
    
    /* 啟動傳輸 */
    if (HAL_QSPI_Transmit(&QSPIHandle, _pBuf, 10000) != HAL_OK)
    {
        //return 0;
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
        
    }
    
    QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);    
    
    return 1;
}

此時函式使用的指令0x34對應的W25Q256JV手冊說明，注意紅色方框位置：

左上角的1-4-4就是指令階段使用1個IO，地址階段使用4個IO，資料階段也是使用4個IO，並且採用的4位元組地址方式，反映到程式裡面就是：

sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;

79.4.5 第5步：W25QXX的扇區擦除實現

注：這裡以查詢方式的API進行說明，DMA方式是一樣的。

通過傳送“扇區擦除命令+扇區地址”即可完成相應扇區的擦除，擦除的扇區大小是4KB。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: QSPI_EraseSector
*    功能說明: 擦除指定的扇區，扇區大小4KB
*    形    參: _uiSectorAddr : 扇區地址，以4KB為單位的地址，比如0，4096, 8192等，
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_EraseSector(uint32_t _uiSectorAddr)
{
    QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};

    /* 寫使能 */
    QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);    

    /* 基本配置 */
    sCommand.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;    /* 1線方式傳送指令 */
    sCommand.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_32_BITS;       /* 32位地址 */
    sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  /* 無交替位元組 */
    sCommand.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;      /* W25Q256JV不支援DDR */
    sCommand.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;  /* DDR模式，資料輸出延遲 */
    sCommand.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;     /* 每次傳輸都發指令 */    
    
    /* 擦除配置 */
    sCommand.Instruction = SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD;   /* 32bit地址方式的扇區擦除命令，扇區大小4KB*/       
    sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE;  /* 地址傳送是1線方式 */       
    sCommand.Address     = _uiSectorAddr;        /* 扇區首地址，保證是4KB整數倍 */    
    sCommand.DataMode    = QSPI_DATA_NONE;       /* 無需傳送資料 */  
    sCommand.DummyCycles = 0;                    /* 無需空週期 */  

    if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
    
    QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);    
}

此時函式使用的指令0x21對應的W25Q256JV手冊說明，注意紅色方框位置：

左上角的1-1-1就是指令階段使用1個IO，地址階段使用1個IO，資料階段也是使用1個IO，並且採用的4位元組地址方式，反映到程式裡面就是：

sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;

sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINES;

sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;

sCommand.DataMode = QSPI_DATA_1_LINES;

79.4.6 第6步：W25QXX的整個晶片擦除實現

注：這裡以查詢方式的API進行說明，DMA方式是一樣的。

整個晶片的擦除可以通過擦除各個扇區來實現，也可以呼叫專門的整個晶片擦除指令實現。下面實現方法是傳送整個晶片擦除命令實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: QSPI_EraseChip
*    功能說明: 整個晶片擦除
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_EraseChip(void)
{
    QSPI_CommandTypeDef sCommand={0};

    /* 寫使能 */
    QSPI_WriteEnable(&QSPIHandle);    

    /* 基本配置 */
    sCommand.InstructionMode   = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;    /* 1線方式傳送指令 */
    sCommand.AddressSize       = QSPI_ADDRESS_32_BITS;       /* 32位地址 */
    sCommand.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  /* 無交替位元組 */
    sCommand.DdrMode           = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;      /* W25Q256JV不支援DDR */
    sCommand.DdrHoldHalfCycle  = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;  /* DDR模式，資料輸出延遲 */
    sCommand.SIOOMode          = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;     /* 每次傳輸都發指令 */    
    
    /* 擦除配置 */
    sCommand.Instruction = BULK_ERASE_CMD;       /* 整個晶片擦除命令*/       
    sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINE;  /* 地址傳送是1線方式 */       
    sCommand.Address     = 0;                    /* 地址 */    
    sCommand.DataMode    = QSPI_DATA_NONE;       /* 無需傳送資料 */  
    sCommand.DummyCycles = 0;                    /* 無需空週期 */  

    if (HAL_QSPI_Command(&QSPIHandle, &sCommand, 10000) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
    
    QSPI_AutoPollingMemReady(&QSPIHandle);    
}

此時函式使用的指令0xC7對應的W25Q256JV手冊說明，注意紅色方框位置：

左上角的1-1-1就是指令階段使用1個IO，地址階段使用1個IO，資料階段也是使用1個IO，並且採用的4位元組地址方式，反應到程式裡面就是：

sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_1_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_1_LINES;

擦除用不到資料階段，sCommand.DataMode = QSPI_DATA_NONE即可。

79.4.7 第7步：W25QXX記憶體對映實現

注：這裡以查詢方式的API進行說明，DMA方式是一樣的。

通過記憶體對映模式，就可以像使用內部Flash一樣使用W25QXX，程式碼實現如下：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: QSPI_MemoryMapped
*    功能說明: QSPI記憶體對映，地址 0x90000000
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void QSPI_MemoryMapped(void)
{
    QSPI_CommandTypeDef s_command = {0};
    QSPI_MemoryMappedTypeDef s_mem_mapped_cfg = {0};

    /* 基本配置 */
    s_command.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;      /* 1線方式傳送指令 */ 
    s_command.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;             /* 32位地址 */
    s_command.AlternateByteMode = QSPI_ALTERNATE_BYTES_NONE;  /* 無交替位元組 */
    s_command.DdrMode = QSPI_DDR_MODE_DISABLE;                /* W25Q256JV不支援DDR */
    s_command.DdrHoldHalfCycle = QSPI_DDR_HHC_ANALOG_DELAY;   /* DDR模式，資料輸出延遲 */
    s_command.SIOOMode = QSPI_SIOO_INST_EVERY_CMD;            /* 每次傳輸都發指令 */
    
    /* 全部採用4線 */
    s_command.Instruction = QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD; /* 快速讀取命令 */
    s_command.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;                 /* 4個地址線 */
    s_command.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;                       /* 4個數據線 */
    s_command.DummyCycles = 6;                                    /* 空週期 */

    /* 關閉溢位計數 */
    s_mem_mapped_cfg.TimeOutActivation = QSPI_TIMEOUT_COUNTER_DISABLE;
    s_mem_mapped_cfg.TimeOutPeriod = 0;

    if (HAL_QSPI_MemoryMapped(&QSPIHandle, &s_command, &s_mem_mapped_cfg) != HAL_OK)
    {
       Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }
}

此時函式使用的指令0xEC對應的W25Q256JV手冊說明，注意紅色方框位置：

左上角的1-4-4就是指令階段使用1個IO，地址階段使用4個IO，資料階段也是使用4個IO，採用的4位元組地址方式，反應到程式裡面就是：

sCommand.InstructionMode = QSPI_INSTRUCTION_1_LINE;
sCommand.AddressMode = QSPI_ADDRESS_4_LINES;
sCommand.AddressSize = QSPI_ADDRESS_32_BITS;
sCommand.DataMode = QSPI_DATA_4_LINES;

79.4.8 第8步：使用MDMA方式要注意Cache問題

如果使用MDMA方式的話，可以使用TCM RAM，此時不用考慮Cache問題。如果使用的是其它RAM空間，要考慮Cache問題。因為MDMA和CPU同時訪問DMA緩衝造成的資料一致性問題，將這塊空間關閉讀Cache和寫Cache，比如使用的AXI SRAM，這樣可以方便大家做測試，測試通過後，再根據需要開啟Cache。

/* 配置AXI SRAM的MPU屬性為NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

79.5 W25QXX板級支援包（bsp_qspi_w25q256.c）

W25QXX驅動檔案bsp_qspi_w25q256.c主要實現瞭如下幾個API供使用者呼叫：

QSPI_ReadBuffer
QSPI_WriteBuffer
QSPI_EraseSector
QSPI_EraseChip
QSPI_MemoryMapped

79.5.1 函式QSPI_ReadBuffer

函式原型：

void QSPI_ReadBuffer(uint8_t * _pBuf, uint32_t _uiReadAddr, uint32_t _uiSize);

函式描述：

此函式主要用於從QSPI Flash讀取資料，支援任意大小，任意地址，不超過晶片容量即可（如果使用DMA方式，每次最大65536位元組）。

函式引數：

第1個引數用於儲存從QSPI Flash讀取的資料。
第2個引數是讀取地址，不可以超過晶片容量。
第3個引數是讀取的資料大小，讀取範圍不可以超過晶片容量。

79.5.2 函式QSPI_WriteBuffer

函式原型：

uint8_t QSPI_WriteBuffer(uint8_t *_pBuf, uint32_t _uiWriteAddr, uint16_t _usWriteSize);

函式描述：

頁程式設計，頁大小256位元組，任意頁都可以寫入。注意使用前，務必保證相應頁已經做了擦除操作。

函式引數：

第1個引數是源資料緩衝區。
第2個引數是目標區域首地址，即頁首地址，比如0， 256, 512等。
第3個引數是資料個數，不能超過頁面大小，範圍1 – 256，單位位元組個數。
返回值，返回1表示成功，返回0表示失敗。

79.5.3 函式QSPI_EraseSector

函式原型：

void QSPI_EraseSector(uint32_t _uiSectorAddr)

函式描述：

此函式主要用於扇區擦除，一個扇區大小是4KB。

函式引數：

第1個引數是扇區地址，比如擦除扇區0，此處填0x0000，擦除扇區1，此處填0x1000，擦除扇區2，此處填0x2000，以此類推。

79.5.4 函式QSPI_EraseChip

函式原型：

void QSPI_EraseChip(void)

函式描述：

此函式主要用於整個晶片擦除。

79.5.5 函式QSPI_MemoryMapped

函式原型：

void QSPI_MemoryMapped(void)

函式描述：

呼叫了此函式就可以像使用內部Flash一樣使用外部Flash。

79.6 W25QXX驅動移植和使用

W25QXX移植步驟如下：

第1步：複製bsp_qspi_w25q256.c， bsp_qspi_w25q256.h到自己的工程目錄，並新增到工程裡面。
第2步：根據使用的QSPI引腳，時鐘等，修改bsp_qspi_w25q256.c檔案開頭的巨集定義。

/* 
    STM32-V7開發板接線

    PG6/QUADSPI_BK1_NCS AF10
    PF10/QUADSPI_CLK    AF9
    PF8/QUADSPI_BK1_IO0 AF10
    PF9/QUADSPI_BK1_IO1 AF10
    PF7/QUADSPI_BK1_IO2 AF9
    PF6/QUADSPI_BK1_IO3 AF9

    W25Q256JV有512塊，每塊有16個扇區，每個扇區Sector有16頁，每頁有256位元組，共計32MB
*/

/* QSPI引腳和時鐘相關配置巨集定義 */
#define QSPI_CLK_ENABLE()              __HAL_RCC_QSPI_CLK_ENABLE()
#define QSPI_CLK_DISABLE()             __HAL_RCC_QSPI_CLK_DISABLE()
#define QSPI_CS_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE()
#define QSPI_CLK_GPIO_CLK_ENABLE()     __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D0_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D1_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D2_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()
#define QSPI_BK1_D3_GPIO_CLK_ENABLE()  __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE()

#define QSPI_MDMA_CLK_ENABLE()         __HAL_RCC_MDMA_CLK_ENABLE()
#define QSPI_FORCE_RESET()             __HAL_RCC_QSPI_FORCE_RESET()
#define QSPI_RELEASE_RESET()           __HAL_RCC_QSPI_RELEASE_RESET()

#define QSPI_CS_PIN                    GPIO_PIN_6
#define QSPI_CS_GPIO_PORT              GPIOG

#define QSPI_CLK_PIN                   GPIO_PIN_10
#define QSPI_CLK_GPIO_PORT             GPIOF

#define QSPI_BK1_D0_PIN                GPIO_PIN_8
#define QSPI_BK1_D0_GPIO_PORT          GPIOF

#define QSPI_BK1_D1_PIN                GPIO_PIN_9
#define QSPI_BK1_D1_GPIO_PORT          GPIOF

#define QSPI_BK1_D2_PIN                GPIO_PIN_7
#define QSPI_BK1_D2_GPIO_PORT          GPIOF

#define QSPI_BK1_D3_PIN                GPIO_PIN_6
#define QSPI_BK1_D3_GPIO_PORT          GPIOF

根據使用的QSPI命令不同，容量不同等，修改bsp_qspi_w25q256.h標頭檔案

/* W25Q256JV基本資訊 */
#define QSPI_FLASH_SIZE     25                      /* Flash大小，2^25 = 32MB*/
#define QSPI_SECTOR_SIZE    (4 * 1024)              /* 扇區大小，4KB */
#define QSPI_PAGE_SIZE      256                        /* 頁大小，256位元組 */
#define QSPI_END_ADDR        (1 << QSPI_FLASH_SIZE)  /* 末尾地址 */
#define QSPI_FLASH_SIZES    32*1024*1024            /* Flash大小，2^25 = 32MB*/

/* W25Q256JV相關命令 */
#define WRITE_ENABLE_CMD      0x06         /* 寫使能指令 */  
#define READ_ID_CMD2          0x9F         /* 讀取ID命令 */  
#define READ_STATUS_REG_CMD   0x05         /* 讀取狀態命令 */ 
#define BULK_ERASE_CMD        0xC7         /* 整個晶片擦除命令 */ 
#define SUBSECTOR_ERASE_4_BYTE_ADDR_CMD      0x21    /* 32bit地址扇區擦除指令, 4KB */
#define QUAD_IN_FAST_PROG_4_BYTE_ADDR_CMD    0x34    /* 32bit地址的4線快速寫入命令 */
#define QUAD_INOUT_FAST_READ_4_BYTE_ADDR_CMD 0xEC    /* 32bit地址的4線快速讀取命令 */

第4步：如果使用MDMA方式的話，可以使用TCM RAM，此時不用考慮Cache問題。如果使用的是其它RAM空間，要考慮Cache問題。因為MDMA和CPU同時訪問DMA緩衝造成的資料一致性問題，將這塊空間關閉讀Cache和寫Cache，比如使用的AXI SRAM：

/* 配置AXI SRAM的MPU屬性為NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

第5步：初始化QSPI。

/* 針對不同的應用程式，新增需要的底層驅動模組初始化函式 */
bsp_InitQSPI_W25Q256();  /* 配置SPI匯流排 */

第6步：QSPI Flash驅動主要用到HAL庫的SPI驅動檔案，簡單省事些可以新增所有HAL庫C原始檔進來。
第7步：應用方法看本章節配套例子即可。

79.7 實驗例程設計框架

通過程式設計框架，讓大家先對配套例程有一個全面的認識，然後再理解細節，本次實驗例程的設計框架如下：

第1階段，上電啟動階段：

這部分在第14章進行了詳細說明。

第2階段，進入main函式：

第1部分，硬體初始化，主要是MPU，Cache，HAL庫，系統時鐘，滴答定時器和LED。
第2部分，應用程式設計部分，實現QSPI Flash的查詢和MDMA方式操作。

79.8 實驗例程說明（MDK）

配套例子：

V7-029_QSPI讀寫例程，四線DMA方式，讀每秒48MB（V1.1）

V7-059_QSPI讀寫例程，查詢方式

實驗目的：

學習QSPI Flash的讀寫測試例程

實驗操作：

支援以下7個功能，使用者通過電腦端串列埠軟體傳送數字1-6給開發板即可
printf("請選擇操作命令:\r\n");
printf("【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【2 - 寫QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
printf("【4 - 讀整個序列Flash, 測試讀速度】\r\n");
printf("【Z - 讀取前1K，地址自動減少】\r\n");
printf("【X - 讀取後1K，地址自動增加】\r\n");
printf("【Y - 擦除整個序列Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
printf("其他任意鍵 - 顯示命令提示\r\n");

上電後串列埠列印的資訊：

波特率 115200，資料位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。

程式設計：

系統棧大小分配：

RAM空間用的DTCM：

硬體外設初始化

硬體外設的初始化是在 bsp.c 檔案實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化所有的硬體裝置。該函式配置CPU暫存器和外設的暫存器並初始化一些全域性變數。只需要呼叫一次
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 配置MPU */
    MPU_Config();
    
    /* 使能L1 Cache */
    CPU_CACHE_Enable();

    /* 
       STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鐘:
       - 呼叫函式HAL_InitTick，初始化滴答時鐘中斷1ms。
       - 設定NVIV優先順序分組為4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鐘到400MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函式會更新全域性變數SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於程式碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支援，IAR不支援。
       - 預設不開啟，如果要使能此選項，務必看V7開發板使用者手冊第xx章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啟 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
bsp_InitDWT();      /* 初始化DWT時鐘週期計數器 */       
    bsp_InitKey();         /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();       /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitLPUart();     /* 初始化串列埠 */
    bsp_InitExtIO();     /* 初始化FMC匯流排74HC574擴充套件IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */    
    bsp_InitLed();         /* 初始化LED */    
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */

    /* 針對不同的應用程式，新增需要的底層驅動模組初始化函式 */
    bsp_InitQSPI_W25Q256();  /* 配置SPI匯流排 */}

MPU配置和Cache配置：

資料Cache和指令Cache都開啟。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的擴充套件IO區。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: MPU_Config
*    功能說明: 配置MPU
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

#if 0
       /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

 #else
    /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#endif    
    
    /* 配置FMC擴充套件IO的MPU屬性為Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能說明: 使能L1 Cache
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

每10ms呼叫一次按鍵處理：

按鍵處理是在滴答定時器中斷裡面實現，每10ms執行一次檢測。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_RunPer10ms
*    功能說明: 該函式每隔10ms被Systick中斷呼叫1次。詳見 bsp_timer.c的定時中斷服務程式。一些處理時間要求
*              不嚴格的任務可以放在此函式。比如：按鍵掃描、蜂鳴器鳴叫控制等。
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
    bsp_KeyScan10ms();
}

主功能：

主程式實現如下操作：

啟動一個自動重灌軟體定時器，每100ms翻轉一次LED2。
支援以下7個功能，使用者通過電腦端串列埠軟體傳送命令給開發板即可
printf("【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【2 - 寫QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
printf("【4 - 讀整個序列Flash, 測試讀速度】\r\n");
printf("【Z - 讀取前1K，地址自動減少】\r\n");
printf("【X - 讀取後1K，地址自動增加】\r\n");
printf("【Y - 擦除整個序列Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
printf("其他任意鍵 - 顯示命令提示\r\n");

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: DemoSpiFlash
*    功能說明: QSPI讀寫例程
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiFlash(void)
{
    uint8_t cmd;
    uint32_t uiReadPageNo = 0, id;

    /* 檢測序列Flash OK */
    id = QSPI_ReadID();
    printf("檢測到序列Flash, ID = %08X, 型號: WM25Q256JV\r\n", id);
    printf(" 容量 : 32M位元組, 扇區大小 : 4096位元組, 頁大小：256位元組\r\n");

    sfDispMenu();        /* 列印命令提示 */
    
    bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 啟動1個200ms的自動重灌的定時器，軟體定時器0 */
    while(1)
    {
        bsp_Idle();        /* 這個函式在bsp.c檔案。使用者可以修改這個函式實現CPU休眠和喂狗 */
        
        /* 判斷軟體定時器0是否超時 */
        if(bsp_CheckTimer(0))
        {
            /* 每隔200ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }
        
        if (comGetChar(COM1, &cmd))    /* 從串列埠讀入一個字元(非阻塞方式) */
        {
            switch (cmd)
            {
                case '1':
                    printf("\r\n【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X ,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
                    sfReadTest();    /* 讀序列Flash資料，並打印出來資料內容 */
                    break;

                case '2':
                    printf("\r\n【2 - 寫QSPFlash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
                    sfWriteTest();    /* 寫序列Flash資料，並列印寫入速度 */
                    break;

                case '3':
                    printf("\r\n【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
                    sfWriteAll(0x55);/* 擦除序列Flash資料，實際上就是寫入全0xFF */
                    break;

                case '4':
                    printf("\r\n【4 - 讀整個QSPI Flash, %dM位元組】\r\n", QSPI_FLASH_SIZES/(1024*1024));
                    sfTestReadSpeed(); /* 讀整個序列Flash資料，測試速度 */
                    break;
                
                case 'y':
                case 'Y':
                    printf("\r\n【Y - 擦除整個QSPI Flash】\r\n");
                    printf("整個Flash擦除完畢大概需要300秒左右，請耐心等待");
                    sfErase();        /* 擦除序列Flash資料，實際上就是寫入全0xFF */
                    break;

                case 'z':
                case 'Z': /* 讀取前1K */
                    if (uiReadPageNo > 0)
                    {
                        uiReadPageNo--;
                    }
                    else
                    {
                        printf("已經是最前\r\n");
                    }
                    sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
                    break;

                case 'x':
                case 'X': /* 讀取後1K */
                    if (uiReadPageNo < QSPI_FLASH_SIZES / 1024 - 1)
                    {
                        uiReadPageNo++;
                    }
                    else
                    {
                        printf("已經是最後\r\n");
                    }
                    sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
                    break;

                default:
                    sfDispMenu();    /* 無效命令，重新列印命令提示 */
                    break;
            }
        }
    }
}

79.9 實驗例程說明（IAR）

配套例子：

V7-029_QSPI讀寫例程，四線DMA方式，讀每秒48MB（V1.1）

V7-059_QSPI讀寫例程，查詢方式

實驗目的：

學習QSPI Flash的讀寫測試例程

實驗操作：

支援以下7個功能，使用者通過電腦端串列埠軟體傳送數字1-6給開發板即可
printf("請選擇操作命令:\r\n");
printf("【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【2 - 寫QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
printf("【4 - 讀整個序列Flash, 測試讀速度】\r\n");
printf("【Z - 讀取前1K，地址自動減少】\r\n");
printf("【X - 讀取後1K，地址自動增加】\r\n");
printf("【Y - 擦除整個序列Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
printf("其他任意鍵 - 顯示命令提示\r\n");

上電後串列埠列印的資訊：

波特率 115200，資料位 8，奇偶校驗位無，停止位 1。

程式設計：

系統棧大小分配：

RAM空間用的DTCM：

硬體外設初始化

硬體外設的初始化是在 bsp.c 檔案實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化所有的硬體裝置。該函式配置CPU暫存器和外設的暫存器並初始化一些全域性變數。只需要呼叫一次
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 配置MPU */
    MPU_Config();
    
    /* 使能L1 Cache */
    CPU_CACHE_Enable();

    /* 
       STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鐘:
       - 呼叫函式HAL_InitTick，初始化滴答時鐘中斷1ms。
       - 設定NVIV優先順序分組為4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鐘到400MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函式會更新全域性變數SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於程式碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支援，IAR不支援。
       - 預設不開啟，如果要使能此選項，務必看V7開發板使用者手冊第xx章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啟 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
bsp_InitDWT();      /* 初始化DWT時鐘週期計數器 */       
    bsp_InitKey();         /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();       /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitLPUart();     /* 初始化串列埠 */
    bsp_InitExtIO();     /* 初始化FMC匯流排74HC574擴充套件IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */    
    bsp_InitLed();         /* 初始化LED */    
bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */

    /* 針對不同的應用程式，新增需要的底層驅動模組初始化函式 */
    bsp_InitQSPI_W25Q256();  /* 配置SPI匯流排 */}

MPU配置和Cache配置：

資料Cache和指令Cache都開啟。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM）和FMC的擴充套件IO區。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: MPU_Config
*    功能說明: 配置MPU
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

#if 0
       /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

 #else
    /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為NORMAL, NO Read allocate，NO Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
#endif    
    
    /* 配置FMC擴充套件IO的MPU屬性為Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能說明: 使能L1 Cache
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

每10ms呼叫一次按鍵處理：

按鍵處理是在滴答定時器中斷裡面實現，每10ms執行一次檢測。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_RunPer10ms
*    功能說明: 該函式每隔10ms被Systick中斷呼叫1次。詳見 bsp_timer.c的定時中斷服務程式。一些處理時間要求
*              不嚴格的任務可以放在此函式。比如：按鍵掃描、蜂鳴器鳴叫控制等。
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_RunPer10ms(void)
{
    bsp_KeyScan10ms();
}

主功能：

主程式實現如下操作：

啟動一個自動重灌軟體定時器，每100ms翻轉一次LED2。
支援以下7個功能，使用者通過電腦端串列埠軟體傳送命令給開發板即可
printf("【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【2 - 寫QSPI Flash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
printf("【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
printf("【4 - 讀整個序列Flash, 測試讀速度】\r\n");
printf("【Z - 讀取前1K，地址自動減少】\r\n");
printf("【X - 讀取後1K，地址自動增加】\r\n");
printf("【Y - 擦除整個序列Flash，整片32MB擦除大概300秒左右】\r\n");
printf("其他任意鍵 - 顯示命令提示\r\n");

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: DemoSpiFlash
*    功能說明: QSPI讀寫例程
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiFlash(void)
{
    uint8_t cmd;
    uint32_t uiReadPageNo = 0, id;

    /* 檢測序列Flash OK */
    id = QSPI_ReadID();
    printf("檢測到序列Flash, ID = %08X, 型號: WM25Q256JV\r\n", id);
    printf(" 容量 : 32M位元組, 扇區大小 : 4096位元組, 頁大小：256位元組\r\n");

    sfDispMenu();        /* 列印命令提示 */
    
    bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 啟動1個200ms的自動重灌的定時器，軟體定時器0 */
    while(1)
    {
        bsp_Idle();        /* 這個函式在bsp.c檔案。使用者可以修改這個函式實現CPU休眠和喂狗 */
        
        /* 判斷軟體定時器0是否超時 */
        if(bsp_CheckTimer(0))
        {
            /* 每隔200ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }
        
        if (comGetChar(COM1, &cmd))    /* 從串列埠讀入一個字元(非阻塞方式) */
        {
            switch (cmd)
            {
                case '1':
                    printf("\r\n【1 - 讀QSPI Flash, 地址:0x%X ,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
                    sfReadTest();    /* 讀序列Flash資料，並打印出來資料內容 */
                    break;

                case '2':
                    printf("\r\n【2 - 寫QSPFlash, 地址:0x%X,長度:%d位元組】\r\n", TEST_ADDR, TEST_SIZE);
                    sfWriteTest();    /* 寫序列Flash資料，並列印寫入速度 */
                    break;

                case '3':
                    printf("\r\n【3 - 寫QSPI Flash前10KB空間, 全0x55】\r\n");
                    sfWriteAll(0x55);/* 擦除序列Flash資料，實際上就是寫入全0xFF */
                    break;

                case '4':
                    printf("\r\n【4 - 讀整個QSPI Flash, %dM位元組】\r\n", QSPI_FLASH_SIZES/(1024*1024));
                    sfTestReadSpeed(); /* 讀整個序列Flash資料，測試速度 */
                    break;
                
                case 'y':
                case 'Y':
                    printf("\r\n【Y - 擦除整個QSPI Flash】\r\n");
                    printf("整個Flash擦除完畢大概需要300秒左右，請耐心等待");
                    sfErase();        /* 擦除序列Flash資料，實際上就是寫入全0xFF */
                    break;

                case 'z':
                case 'Z': /* 讀取前1K */
                    if (uiReadPageNo > 0)
                    {
                        uiReadPageNo--;
                    }
                    else
                    {
                        printf("已經是最前\r\n");
                    }
                    sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
                    break;

                case 'x':
                case 'X': /* 讀取後1K */
                    if (uiReadPageNo < QSPI_FLASH_SIZES / 1024 - 1)
                    {
                        uiReadPageNo++;
                    }
                    else
                    {
                        printf("已經是最後\r\n");
                    }
                    sfViewData(uiReadPageNo * 1024);
                    break;

                default:
                    sfDispMenu();    /* 無效命令，重新列印命令提示 */
                    break;
            }
        }
    }
}

79.10 總結

本章節就為大家講解這麼多，實際應用中根據需要選擇DMA和查詢方式。

【STM32H7教程】第79章 STM32H7的QSPI匯流排應用之驅動W25QXX（支援查詢和MDMA）

第79章 STM32H7的QSPI匯流排應用之驅動W25QXX（支援查詢和MDMA）

79.1 初學者重要提示

79.2 W25QXX硬體設計

79.3 W25QXX關鍵知識點整理（重要）

79.3.1 W25QXX基礎資訊

79.3.2 W25QXX命令

79.3.3 W25QXX頁程式設計和頁回捲

79.3.4 W25QXX扇區擦除

79.3.5 W25QXX規格引數

79.4 W25QXX驅動設計

79.4.1 第1步：QSPI匯流排配置

79.4.2 第2步：QSPI匯流排的查詢和MDMA方式設定

79.4.3 第3步：W25QXX的讀取實現

79.4.4 第4步：W25QXX的程式設計實現

79.4.5 第5步：W25QXX的扇區擦除實現

79.4.6 第6步：W25QXX的整個晶片擦除實現

79.4.7 第7步：W25QXX記憶體對映實現

79.4.8 第8步：使用MDMA方式要注意Cache問題

79.5 W25QXX板級支援包（bsp_qspi_w25q256.c）

79.5.1 函式QSPI_ReadBuffer

79.5.2 函式QSPI_WriteBuffer

79.5.3 函式QSPI_EraseSector

79.5.4 函式QSPI_EraseChip

79.5.5 函式QSPI_MemoryMapped

79.6 W25QXX驅動移植和使用

79.7 實驗例程設計框架

79.8 實驗例程說明（MDK）

79.9 實驗例程說明（IAR）

79.10 總結

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