關于SPIFlash那些你不知道的事兒！

剛開始學習STM32時，對SPI Flash的塊、扇區的概念模糊不清，現在回頭再看，感覺豁然開朗！

以華邦W25Q128為例，詳解SPI Flash的特點，讀寫注意事項，和地址范圍等。

和EPROM的區別

以AT24C02 EPROM和W25Q128 SPI Flash為例。

• EPROM通常采用是IIC串行總線，低速，單雙工，通信速率一般是百KHz。而SPI Flash是采用的SPI總線，高速，全雙工，通訊速率一般是百MHz。SPI Flash屬于Flash ROM閃存，相比于EPROM，讀寫速度更快。

• EPROM通常用于存儲不頻繁讀取的數據，如配置信息等，而EPROM通常用來存儲經常讀取的數據，如字庫文件等。

• EPROM讀寫比較隨意，想寫那個地址寫那個，想讀哪個地址讀哪個！而SPI Flash則比較規范，擦除的最小單位是扇區。向某個地址寫入數據時， 要先讀取這個地址的數據是否為0xFF，如果不是0xFF，那么這個數據寫入失敗。所以通常的寫操作是，在寫某個地址之前，直接擦除這個地址所在的那個扇區，然后再寫數據。當然，如果這個扇區的所有內容都是0xFF，則無需擦除，可以直接寫入。

• EPROM通常容量比較小，大小為KB級的，如AT24C02是2KB，而SPI Flash容量比較大，大小為MB級的，如W25Q16是16Mbit，也就是2MB。

• EPROM型號通常是xx24系列，而SPI Flash通常是xx25系列，所以從芯片型號我們也可以看出ROM類型。

• EPROM數據保存時間大約是100年，而SPI Flash數據保存時間為20年。

• EPROM的讀寫次數為100萬次左右，SPI Flash讀寫次數為10萬次左右

AT24C02讀寫次數和存儲時間：

W25Q128讀寫次數和存儲時間：

塊、扇區、頁傻傻分不清

所以，如果按照塊來計算，W25Q128包括256個塊。
如果按照扇區來計算，W25Q128包括256*16=4096個扇區。
如果按照頁來計算的話，W25Q128包括4096*16=65536個頁。

每個塊的大小是：16384KB/256 = 64KB
每個扇區的大小是：64KB/16 = 4KB
每個頁的大小是：4KB/16 = 256B

但是實際上，我們在進行讀寫操作時，都是區分塊和扇區，不區分頁的。包括在官方的Datasheet中，并沒有重點提及頁的地址范圍。

地址范圍

從存儲容量來看，我們可以輕松的計算出W25Q128的整個存儲空間的地址范圍：0x000000~0xFFFFFF，也就是地址最大是24位。根據塊的大小是64KB，扇區的大小是4KB，我們可以計算出每個塊和扇區的地址范圍：

塊0的地址：`0x000000~0x00FFFF`
塊1的地址：`0x010000~0x01FFFF`
.....
塊255的地址：`0xFF0000~0xFFFFFF`

對于每個塊，以塊0為例：

塊0扇區0的地址：`0x000000~0x000FFF`
塊0扇區1的地址：`0x001000~0x001FFF`
....
塊0扇區15的地址：`0x00F000~0x00FFF`

不知道你是否發現了，地址的高8位(23-16位)表示塊的位置，第15-12位為扇區的位置。

例如，塊10的第7個扇區的地址范圍：0x0A 7 000 ~ 0x0A 7 FFF；

W25Q128支持讀取任意一個地址的數據，范圍：0x000000~0xFFFFFF

根據絕對地址，獲取這個地址所在的塊和扇區位置就很簡單了：

/*?存儲地址?*/
uint32_t?addr?=?0xC0A002;

/*?23-16位是塊的位置?*/
uint8_t?block?=?addr?>>?16;????/*?(addr?&?0xFF0000)>>16*/

/*?15-12位是扇區的位置?*/
uint8_t?sector?=?(addr?<16)?>>?28;?/*?(addr?&?0x00F000)>>12?*/
uart_init(115200);

printf("addr:%x,?block:%d,?sector:%d\r\n",?addr,?block,?sector);

運行結果：

常用指令

W25Q128的擦除，可以通過指令配置為單獨的扇區擦除，單獨的塊擦除，或者整片擦除，整片擦除時間會比較長。

0xC7：整片擦除
0xD8：塊擦除
0x20：扇區擦除
0xAB：獲取芯片ID
0x90：獲取芯片型號
0x06：寫使能
0x04：禁止寫
0xB9：進入掉電模式，功耗極低
0xAB：退出掉電模式

發送0x90命令之后的返回值表示當前器件的型號：

/*
0XEF13,表示芯片型號為W25Q80
0XEF14,表示芯片型號為W25Q16
0XEF15,表示芯片型號為W25Q32
0XEF16,表示芯片型號為W25Q64
0XEF17,表示芯片型號為W25Q128
*/