Лекция 5 Интерфейс SPI - линии CS SCK MOSI MISO

МОДУЛЬ 4 SPI – ФЛЭШ-ПАМЯТЬ W25Q32 ЛЕКЦИЯ 5. ИНТЕРФЕЙС SPI И РАБОТА С ПАМЯТЬЮ WINBOND W25Q32 НА STM32F411 Интерфейс SPI (Serial Peripheral Interface) – один из самых распространённых синхронных последовательных протоколов для связи микроконтроллера с периферией. В данной лекции мы изучим физику SPI, режимы тактирования, периферийный блок микроконтроллера STM32F411, а затем применим полученные знания для работы с микросхемой флэш-памяти Winbond W25Q32. Все примеры кода будут приведены на языке Ada, что позволит оценить преимущества строгой типизации и модульности при низкоуровневом программировании. Общее описание W25Q16JV Последовательная флэш-память W25Q16JV (16 Мбит) представляет собой решение для хранения данных в системах с ограниченным пространством, контактами и питанием. Серия 25Q обеспечивает гибкость и производительность, значительно превосходящие обычные последовательные флэш-накопители. Они идеально подходят для теневого копирования кода в ОЗУ, выполнения кода непосредственно из двух/четырех SPI (XIP) и хранения голосовых, текстовых и данных. Устройство работает от одного источника питания 2,7–3,6 В с потреблением тока всего 1 мкА в режиме энергосбережения. Массив W25Q16JV организован в 8192 программируемые страницы по 256 байт каждая. За один раз можно запрограммировать до 256 байт. Страницы могут быть стерты группами по 16 (стирание сектора 4 КБ), группами по 128 (стирание блока 32 КБ), группами по 256 (стирание блока 64 КБ) или целиком (стирание микросхемы). Микросхема W25Q16JV имеет 512 стираемых секторов и 32 стираемых блока соответственно. Небольшие сектора размером 4 КБ обеспечивают большую гибкость в приложениях, требующих хранения данных и параметров (см. рисунок 2). W25Q16JV поддерживает стандартный последовательный периферийный интерфейс (SPI), а также высокопроизводительный двухканальный/четырехканальный вывод и двухканальный/четырехканальный ввод/вывод SPI: последовательный тактовый сигнал, выбор микросхемы, последовательные данные ввода/вывода 0 (DI), ввод/вывод 1 (DO), ввод/вывод 2 и ввод/вывод 3. Поддерживаются тактовые частоты SPI до 133 МГц, что позволяет достичь эквивалентных тактовых частот 266 МГц (133 МГц x 2) для двухканального ввода/вывода и 532 МГц (133 МГц x 4) для четырехканального ввода/вывода при использовании инструкций быстрого чтения двухканального/четырехканального ввода/вывода. Эти скорости передачи данных превосходят стандартные асинхронные 8- и 16-битные параллельные флэш-памяти. Кроме того, устройство поддерживает стандарт JEDEC для идентификации производителя и устройства, регистр SFDP, 64-битный уникальный серийный номер и три 256-байтовых регистра безопасности.