15.1 FLASH

Flash，全名叫做Flash EEPROM Memory，即平時所說的“閃存”，它結合了ROM和RAM的長處，不僅可以反復擦除，還可以快速讀取數據，STM32運行的程序其實就是存放在Flash當中，但是由于STM32的Flash一般1M左右，只能存儲程序大小的數據，所以往往需要外擴Flash來存儲數據，比如LCD界面當中的漢字字庫，以及文件系統中讀取的文件內容。

但是一般Flash的擦除次數有限制，STM32F1系列最新的文檔指出，片內的FLASH擦寫次數大約在1W次左右，所以一般Flash用于擦除次數不多，但是數據量很大的場合。

這個Flash讀寫實驗我們用到的芯片是W25Q128，這是一款采用SPI協議進行讀寫的Flash芯片，存儲容量為128Mbit，合計16Mbyte，工作電壓2.7V~3.6V。這個實驗我們采用STM32內置的SPI模塊來進行對芯片的讀寫操作，STM32F1的SPI功能很強大，SPI時鐘最高可以到18MHz，支持DMA，可以配置為SPI協議或者I2S協議。

15.2 硬件SPI模塊

通過之前51單片機開發我們可以知道，SPI協議一共需要四根線來完成數據通信，即片選CS，總線時鐘SCK，主機輸入從機輸出MISO和主機輸出從機輸入MOSI四根數據線。STM32的內部SPI模塊結構框圖如下圖所示。

從上面的結構框圖我們可以發現，硬件SPI的優勢就在于開發者不需要考慮SPI的詳細參數以及時序，只需要配置內部的寄存器，設置速率，電平就可以實現SPI通信。

15.3 相關寄存器

15.3.1 SPI控制寄存器1：SPIx_CR1

Bit 15：雙向數據模式使能

0：選擇雙線雙向模式

1：選擇單線雙向模式

Bit 14：雙向模式下的輸出使能

0：輸出禁止（只收模式）

1：輸出使能（只發模式）

Bit 13：硬件CRC校驗使能

0：禁止CRC計算

1：啟動CRC計算

Bit 12：下一個發送CRC

0：下一個發送的值來自發送緩沖區

1：下一個發送的值來自發送CRC寄存器

Bit 11：數據幀格式

0：使用8位數據幀格式進行發送/接收

1：使用16位數據幀格式進行發送/接收

Bit 10：只接收

0：全雙工（發送和接收）

1：禁止輸出（只接收模式）

Bit 9：軟件從設備管理

0：禁止軟件從設備管理

1：啟用軟件從設備管理

Bit 8：內部從設備選擇

注：該位只在SSM位為1時有意義。它決定了NSS上的電平，在NSS引腳上的I/O操作無效

Bit 7：幀格式

0：先發送MSB

1：先發送LSB

Bit 6：SPI使能

0：禁止SPI設備

1：開啟SPI設備

Bit 5~Bit 3：波特率控制

000：f PCLK /2

001：f PCLK /4

010：f PCLK /8

011：f PCLK /16

100：f PCLK /32

101：f PCLK /64

110：f PCLK /128

111：f PCLK /256

Bit 2：主設備選擇

0：配置為從設備

1：配置為主設備

Bit 1：時鐘極性

0：空閑狀態時，SCK保持低電平

1：空閑狀態時，SCK保持高電平

Bit 0：時鐘相位

0：數據采樣從第一個時鐘邊沿開始

1：數據采樣從第二個時鐘邊沿開始

15.3.2 SPI狀態寄存器：SPIx_SR

Bit 7：忙標志

0：SPI不忙

1：SPI正忙于通信，或者發送緩沖非空

Bit 6：溢出標志

0：沒有出現溢出錯誤

1：出現溢出錯誤

Bit 5：模式錯誤（在SPI模式下不使用）

0：沒有出現模式錯誤

1：出現模式錯誤

Bit 4：CRC錯誤標志（在SPI模式下不使用）

0：收到的CRC值和SPI_RXCRCR寄存器中的值匹配

1：收到的CRC值和SPI_RXCRCR寄存器中的值不匹配

Bit 3：下溢標志位（在SPI模式下不使用）

0：未發生下溢

1：發生下溢

Bit 2：聲道（在SPI模式下不使用）

0：需要傳輸或者接收左聲道

1：需要傳輸或者接收右聲道

Bit 1：發送緩沖為空

0：發送緩沖非空

1：發送緩沖為空

Bit 0：接收緩沖非空

0：接收緩沖為空

1：接收緩沖非空