32-硬件SPI访问FLASH-PM25LV040-串口2监控，STC8H8K64U实验箱演示程序, STC8H2K32U, S
32-硬件SPI访问FLASH-PM25LV040-串口2监控，STC8H8K64U实验箱演示程序, STC8H2K32U, STC8H2K12U, STC8H主程序main.C代码如下（汇编版本在附件中）：
/*---------------------------------------------------------------------*/
/* --- Web: www.STCAI.com ---------------------------------------------*/
/* --- BBS: www.STCAIMCU.com-----------------------------------------*/
/* 如果要在程序中使用此代码,请在程序中注明使用了STC的资料及程序 */
/*---------------------------------------------------------------------*/
/*************功能说明 **************
本例程基于STC8H8K64U为主控芯片的实验箱9进行编写测试，STC8G、STC8H系列芯片可通用参考.
通过串口2(P4.6 P4.7)对PM25LV040/W25X40CL/W25Q80BV进行读写测试。
对FLASH做扇区擦除、写入、读出的操作，命令指定地址。
默认波特率:115200,8,N,1. 可以在"串口初始化函数"里修改.
串口命令设置: (字母不区分大小写)
E 0x001234 --> 扇区擦除，指定十六进制地址.
W 0x001234 1234567890 --> 写入操作，指定十六进制地址，后面为写入内容.
R 0x001234 10 --> 读出操作，指定十六进制地址，后面为读出字节.
C --> 如果检测不到PM25LV040/W25X40CL/W25Q80BV, 发送C强制允许操作.
注意：为了通用，程序不识别地址是否有效，用户自己根据具体的型号来决定。
下载时, 选择时钟 22.1184MHz (用户可自行修改频率).
******************************************/
#include "stc8h.h" //包含此头文件后，不需要再包含"reg51.h"头文件
#include "intrins.h"
#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟（精确计算115200波特率）
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned long u32;
#define SPIF 0x80 //SPI传输完成标志。写入1清0。
#define WCOL 0x40 //SPI写冲突标志。写入1清0。
#define Baudrate2 115200L
#define EE_BUF_LENGTH 50 //
/*************本地常量声明 **************/
/*************本地变量声明 **************/
u8xdata tmp;
u8sst_byte;
u32 Flash_addr;
/*************FLASH相关变量声明 **************/
sbit P_PM25LV040_CE= P2^2; //PIN1
sbit P_PM25LV040_SO= P2^4; //PIN2
sbit P_PM25LV040_SI= P2^3; //PIN5
sbit P_PM25LV040_SCK = P2^5; //PIN6
u8B_FlashOK; //Flash状态
u8PM25LV040_ID, PM25LV040_ID1, PM25LV040_ID2;
#define UART2_BUF_LENGTH (EE_BUF_LENGTH+9) //串口缓冲长度
u8RX2_TimeOut;
u8TX2_Cnt; //发送计数
u8RX2_Cnt; //接收计数
bit B_TX2_Busy; //发送忙标志
u8xdata RX2_Buffer; //接收缓冲
void delay_ms(u8 ms);
void RX2_Check(void);
void UART2_config(u8 brt); // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 无效.
void PrintString2(u8 *puts);
void UART2_TxByte(u8 dat);
void SPI_init(void);
void FlashCheckID(void);
u8 CheckFlashBusy(void);
void FlashWriteEnable(void);
void FlashChipErase(void);
void FlashSectorErase(u32 addr);
void SPI_Read_Nbytes( u32 addr, u8 *buffer, u16 size);
u8 SPI_Read_Compare(u32 addr, u8 *buffer, u16 size);
void SPI_Write_Nbytes(u32 addr, u8 *buffer,u8 size);
u8Hex2Ascii(u8 dat)
{
dat &= 0x0f;
if(dat < 10) return (dat+'0');
return (dat-10+'A');
}
/******************** 主函数 **************************/
void main(void)
{
P_SW2 |= 0x80;//扩展寄存器(XFR)访问使能
P0M1 = 0x30; P0M0 = 0x30; //设置P0.4、P0.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P1M1 = 0x30; P1M0 = 0x30; //设置P1.4、P1.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P2M1 = 0x3c; P2M0 = 0x3c; //设置P2.2~P2.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P3M1 = 0x50; P3M0 = 0x50; //设置P3.4、P3.6为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P4M1 = 0x3c; P4M0 = 0x3c; //设置P4.2~P4.5为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P5M1 = 0x0c; P5M0 = 0x0c; //设置P5.2、P5.3为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P6M1 = 0xff; P6M0 = 0xff; //设置为漏极开路(实验箱加了上拉电阻到3.3V)
P7M1 = 0x00; P7M0 = 0x00; //设置为准双向口
delay_ms(10);
UART2_config(2); // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 无效.
EA = 1; //允许总中断
PrintString2("命令设置:\r\n");
PrintString2("E 0x001234 --> 扇区擦除十六进制地址\r\n");
PrintString2("W 0x001234 1234567890 --> 写入操作十六进制地址写入内容\r\n");
PrintString2("R 0x001234 10 --> 读出操作十六进制地址读出字节\r\n");
PrintString2("C --> 如果检测不到PM25LV040/W25X40CL/W25Q80BV, 发送C强制允许操作.\r\n\r\n");
SPI_init();
FlashCheckID();
FlashCheckID();
if(!B_FlashOK)PrintString2("未检测到PM25LV040/W25X40CL/W25Q80BV!\r\n");
else
{
if(B_FlashOK == 1)
{
PrintString2("检测到PM25LV040!\r\n");
}
else if(B_FlashOK == 2)
{
PrintString2("检测到W25X40CL!\r\n");
}
else if(B_FlashOK == 3)
{
PrintString2("检测到W25Q80BV!\r\n");
}
PrintString2("制造商ID1 = 0x");
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID1 >> 4));
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID1));
PrintString2("\r\n ID2 = 0x");
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID2 >> 4));
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID2));
PrintString2("\r\n 设备ID = 0x");
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID >> 4));
UART2_TxByte(Hex2Ascii(PM25LV040_ID));
PrintString2("\r\n");
}
while (1)
{
delay_ms(1);
if(RX2_TimeOut > 0)
{
if(--RX2_TimeOut == 0)//超时,则串口接收结束
{
if(RX2_Cnt > 0)
{
RX2_Check(); //串口1处理数据
}
RX2_Cnt = 0;
}
}
}
}
//========================================================================
// 函数: voiddelay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数, 这里只支持1~255ms. 自动适应主时钟.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2013-4-1
// 备注:
//========================================================================
void delay_ms(u8 ms)
{
u16 i;
do{
i = MAIN_Fosc / 13000;
while(--i) ; //14T per loop
}while(--ms);
}
/**************** ASCII码转BIN ****************************/
u8CheckData(u8 dat)
{
if((dat >= '0') && (dat <= '9')) return (dat-'0');
if((dat >= 'A') && (dat <= 'F')) return (dat-'A'+10);
return 0xff;
}
/**************** 获取写入地址 ****************************/
u32 GetAddress(void)
{
u32 address;
u8i,j;
address = 0;
if((RX2_Buffer == '0') && (RX2_Buffer == 'X'))
{
for(i=4; i<10; i++)
{
j = CheckData(RX2_Buffer);
if(j >= 0x10) return 0x80000000;//error
address = (address << 4) + j;
}
return (address);
}
return0x80000000; //error
}
/**************** 获取要读出数据的字节数 ****************************/
u8GetDataLength(void)
{
u8i;
u8length;
length = 0;
for(i=11; i<RX2_Cnt; i++)
{
if(CheckData(RX2_Buffer) >= 10)break;
length = length * 10 + CheckData(RX2_Buffer);
}
return (length);
}
/**************** 串口1处理函数 ****************************/
void RX2_Check(void)
{
u8i,j;
if((RX2_Cnt == 1) && (RX2_Buffer == 'C')) //发送C强制允许操作
{
B_FlashOK = 1;
PrintString2("强制允许操作FLASH!\r\n");
}
if(!B_FlashOK)
{
PrintString2("PM25LV040/W25X40CL/W25Q80BV不存在, 不能操作FLASH!\r\n");
return;
}
F0 = 0;
if((RX2_Cnt >= 10) && (RX2_Buffer == ' ')) //最短命令为10个字节
{
for(i=0; i<10; i++)
{
if((RX2_Buffer >= 'a') && (RX2_Buffer <= 'z')) RX2_Buffer = RX2_Buffer - 'a' + 'A';//小写转大写
}
Flash_addr = GetAddress();
if(Flash_addr < 0x80000000)
{
if(RX2_Buffer == 'E') //擦除
{
FlashSectorErase(Flash_addr);
PrintString2("已擦除一个扇区内容!\r\n");
F0 = 1;
}
else if((RX2_Buffer == 'W') && (RX2_Cnt >= 12) && (RX2_Buffer == ' ')) //写入N个字节
{
j = RX2_Cnt - 11;
for(i=0; i<j; i++)tmp = 0xff; //检测要写入的空间是否为空
i = SPI_Read_Compare(Flash_addr,tmp,j);
if(i > 0)
{
PrintString2("要写入的地址为非空,不能写入,请先擦除!\r\n");
}
else
{
SPI_Write_Nbytes(Flash_addr,&RX2_Buffer,j); //写N个字节
i = SPI_Read_Compare(Flash_addr,&RX2_Buffer,j); //比较写入的数据
if(i == 0)
{
PrintString2("已写入");
if(j >= 100) {UART2_TxByte(j/100+'0'); j = j % 100;}
if(j >= 10) {UART2_TxByte(j/10+'0'); j = j % 10;}
UART2_TxByte(j%10+'0');
PrintString2("字节内容!\r\n");
}
else PrintString2("写入错误!\r\n");
}
F0 = 1;
}
else if((RX2_Buffer == 'R') && (RX2_Cnt >= 12) && (RX2_Buffer == ' ')) //读出N个字节
{
j = GetDataLength();
if((j > 0) && (j < EE_BUF_LENGTH))
{
SPI_Read_Nbytes(Flash_addr,tmp,j);
PrintString2("读出");
if(j>=100)UART2_TxByte(j/100+'0');
UART2_TxByte(j%100/10+'0');
UART2_TxByte(j%10+'0');
PrintString2("个字节内容如下：\r\n");
for(i=0; i<j; i++)UART2_TxByte(tmp);
UART2_TxByte(0x0d);
UART2_TxByte(0x0a);
F0 = 1;
}
}
}
}
if(!F0) PrintString2("命令错误!\r\n");
}
//========================================================================
// 函数: void UART2_TxByte(u8 dat)
// 描述: 发送一个字节.
// 参数: 无.
// 返回: 无.
// 版本: V1.0, 2014-6-30
//========================================================================
void UART2_TxByte(u8 dat)
{
S2BUF = dat;
B_TX2_Busy = 1;
while(B_TX2_Busy);
}
//========================================================================
// 函数: void PrintString2(u8 *puts)
// 描述: 串口2发送字符串函数。
// 参数: puts:字符串指针.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2014-11-28
// 备注:
//========================================================================
void PrintString2(u8 *puts) //发送一个字符串
{
for (; *puts != 0;puts++) UART2_TxByte(*puts); //遇到停止符0结束
}
//========================================================================
// 函数: SetTimer2Baudraye(u16 dat)
// 描述: 设置Timer2做波特率发生器。
// 参数: dat: Timer2的重装值.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2014-11-28
// 备注:
//========================================================================
void SetTimer2Baudraye(u16 dat)// 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 无效.
{
AUXR &= ~(1<<4); //Timer stop
AUXR &= ~(1<<3); //Timer2 set As Timer
AUXR |=(1<<2); //Timer2 set as 1T mode
T2H = dat / 256;
T2L = dat % 256;
IE2&= ~(1<<2); //禁止中断
AUXR |=(1<<4); //Timer run enable
}
//========================================================================
// 函数: void UART2_config(u8 brt)
// 描述: UART2初始化函数。
// 参数: brt: 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 无效.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2014-11-28
// 备注:
//========================================================================
void UART2_config(u8 brt) // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 无效.
{
/*********** 波特率固定使用定时器2 *****************/
if(brt == 2)
{
SetTimer2Baudraye(65536UL - (MAIN_Fosc / 4) / Baudrate2);
S2CON &= ~(1<<7); // 8位数据, 1位起始位, 1位停止位, 无校验
IE2 |= 1; //允许中断
S2CON |= (1<<4); //允许接收
P_SW2 &= ~0x01;
P_SW2 |= 1; //UART2 switch to: 0: P1.0 P1.1,1: P4.6 P4.7
RX2_TimeOut = 0;
B_TX2_Busy = 0;
TX2_Cnt = 0;
RX2_Cnt = 0;
}
}
//========================================================================
// 函数: void UART2_int (void) interrupt UART2_VECTOR
// 描述: UART2中断函数。
// 参数: nine.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2014-11-28
// 备注:
//========================================================================
void UART2_int (void) interrupt 8
{
if((S2CON & 1) != 0)
{
S2CON &= ~1; //Clear Rx flag
RX2_Buffer = S2BUF;
if(++RX2_Cnt >= UART2_BUF_LENGTH) RX2_Cnt = 0;
RX2_TimeOut = 5;
}
if((S2CON & 2) != 0)
{
S2CON &= ~2; //Clear Tx flag
B_TX2_Busy = 0;
}
}
/******************* FLASH相关程序 ************************/
#define SFC_WREN 0x06 //串行Flash命令集
#define SFC_WRDI 0x04
#define SFC_RDSR 0x05
#define SFC_WRSR 0x01
#define SFC_READ 0x03
#define SFC_FASTREAD 0x0B
#define SFC_RDID 0xAB
#define SFC_PAGEPROG 0x02
#define SFC_RDCR 0xA1
#define SFC_WRCR 0xF1
#define SFC_SECTORER1 0xD7 //PM25LV040 扇区擦除指令
#define SFC_SECTORER2 0x20 //W25Xxx 扇区擦除指令
#define SFC_BLOCKER 0xD8
#define SFC_CHIPER 0xC7
#define SPI_CE_High() P_PM25LV040_CE= 1 // set CE high
#define SPI_CE_Low() P_PM25LV040_CE= 0 // clear CE low
#define SPI_Hold() P_SPI_Hold = 0 // clear Hold pin
#define SPI_UnHold() P_SPI_Hold = 1 // set Hold pin
#define SPI_WP() P_SPI_WP = 0 // clear WP pin
#define SPI_UnWP() P_SPI_WP = 1 // set WP pin
/************************************************************************/
void SPI_init(void)
{
SPCTL |=(1 << 7); //忽略 SS 引脚功能，使用 MSTR 确定器件是主机还是从机
SPCTL |=(1 << 6); //使能 SPI 功能
SPCTL &= ~(1 << 5); //先发送/接收数据的高位（ MSB）
SPCTL |=(1 << 4); //设置主机模式
SPCTL &= ~(1 << 3); //SCLK 空闲时为低电平，SCLK 的前时钟沿为上升沿，后时钟沿为下降沿
SPCTL &= ~(1 << 2); //数据 SS 管脚为低电平驱动第一位数据并在 SCLK 的后时钟沿改变数据
//采用漏极开路+上拉电阻方式驱动，需要调低SPI频率才能正常与Flash通信
SPCTL = (SPCTL & ~3) | 2; //SPI 时钟频率选择, 0: 4T, 1: 8T,2: 16T,3: 2T
P_SW1 = (P_SW1 & ~(3<<2)) | (1<<2); //IO口切换. 0: P1.2/P5.4 P1.3 P1.4 P1.5, 1: P2.2 P2.3 P2.4 P2.5, 2: P5.4 P4.0 P4.1 P4.3, 3: P3.5 P3.4 P3.3 P3.2
P_PM25LV040_SCK = 0; // set clock to low initial state
P_PM25LV040_SI = 1;
SPSTAT = SPIF + WCOL; //清0 SPIF和WCOL标志
}
/************************************************************************/
void SPI_WriteByte(u8 out)
{
SPDAT = out;
while((SPSTAT & SPIF) == 0) ;
SPSTAT = SPIF + WCOL; //清0 SPIF和WCOL标志
}
/************************************************************************/
u8 SPI_ReadByte(void)
{
SPDAT = 0xff;
while((SPSTAT & SPIF) == 0) ;
SPSTAT = SPIF + WCOL; //清0 SPIF和WCOL标志
return (SPDAT);
}
/************************************************
检测Flash是否准备就绪
入口参数: 无
出口参数:
0 : 没有检测到正确的Flash
1 : Flash准备就绪
************************************************/
void FlashCheckID(void)
{
SPI_CE_Low();
SPI_WriteByte(SFC_RDID); //发送读取ID命令
SPI_WriteByte(0x00); //空读3个字节
SPI_WriteByte(0x00);
SPI_WriteByte(0x00);
PM25LV040_ID1 = SPI_ReadByte(); //读取制造商ID1
PM25LV040_ID= SPI_ReadByte(); //读取设备ID
PM25LV040_ID2 = SPI_ReadByte(); //读取制造商ID2
SPI_CE_High();
// UART2_TxByte(PM25LV040_ID1);
// UART2_TxByte(PM25LV040_ID);
// UART2_TxByte(PM25LV040_ID2);
if((PM25LV040_ID1 == 0x9d) && (PM25LV040_ID2 == 0x7f))B_FlashOK = 1;//检测是否为PM25LVxx系列的Flash
else if(PM25LV040_ID == 0x12)B_FlashOK = 2; //检测是否为W25X4x系列的Flash
else if(PM25LV040_ID == 0x13)B_FlashOK = 3; //检测是否为W25X8x系列的Flash
else B_FlashOK = 0;
}
/************************************************
检测Flash的忙状态
入口参数: 无
出口参数:
0 : Flash处于空闲状态
1 : Flash处于忙状态
************************************************/
u8 CheckFlashBusy(void)
{
u8dat;
SPI_CE_Low();
SPI_WriteByte(SFC_RDSR); //发送读取状态命令
dat = SPI_ReadByte(); //读取状态
SPI_CE_High();
return (dat); //状态值的Bit0即为忙标志
}
/************************************************
使能Flash写命令
入口参数: 无
出口参数: 无
************************************************/
void FlashWriteEnable(void)
{
while(CheckFlashBusy() > 0); //Flash忙检测
SPI_CE_Low();
SPI_WriteByte(SFC_WREN); //发送写使能命令
SPI_CE_High();
}
/************************************************
擦除整片Flash
入口参数: 无
出口参数: 无
************************************************/
/*
void FlashChipErase(void)
{
if(B_FlashOK)
{
FlashWriteEnable(); //使能Flash写命令
SPI_CE_Low();
SPI_WriteByte(SFC_CHIPER); //发送片擦除命令
SPI_CE_High();
}
}
*/
/************************************************
擦除扇区, 一个扇区4KB
入口参数: 无
出口参数: 无
************************************************/
void FlashSectorErase(u32 addr)
{
if(B_FlashOK)
{
FlashWriteEnable(); //使能Flash写命令
SPI_CE_Low();
if(B_FlashOK == 1)
{
SPI_WriteByte(SFC_SECTORER1); //发送扇区擦除命令
}
else
{
SPI_WriteByte(SFC_SECTORER2); //发送扇区擦除命令
}
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr)); //设置起始地址
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
SPI_CE_High();
}
}
/************************************************
从Flash中读取数据
入口参数:
addr : 地址参数
buffer : 缓冲从Flash中读取的数据
size : 数据块大小
出口参数:
无
************************************************/
void SPI_Read_Nbytes(u32 addr, u8 *buffer, u16 size)
{
if(size == 0) return;
if(!B_FlashOK)return;
while(CheckFlashBusy() > 0); //Flash忙检测
SPI_CE_Low(); //enable device
SPI_WriteByte(SFC_READ); //read command
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr)); //设置起始地址
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
do{
*buffer = SPI_ReadByte(); //receive byte and store at buffer
buffer++;
}while(--size); //read until no_bytes is reached
SPI_CE_High(); //disable device
}
/************************************************************************
读出n个字节,跟指定的数据进行比较, 错误返回1,正确返回0
************************************************************************/
u8 SPI_Read_Compare(u32 addr, u8 *buffer, u16 size)
{
u8j;
if(size == 0) return 2;
if(!B_FlashOK)return 2;
while(CheckFlashBusy() > 0); //Flash忙检测
j = 0;
SPI_CE_Low(); //enable device
SPI_WriteByte(SFC_READ); //read command
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr)); //设置起始地址
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
do
{
if(*buffer != SPI_ReadByte()) //receive byte and store at buffer
{
j = 1;
break;
}
buffer++;
}while(--size); //read until no_bytes is reached
SPI_CE_High(); //disable device
return j;
}
/************************************************
写数据到Flash中
入口参数:
addr : 地址参数
buffer : 缓冲需要写入Flash的数据
size : 数据块大小
出口参数: 无
************************************************/
void SPI_Write_Nbytes(u32 addr, u8 *buffer, u8 size)
{
if(size == 0) return;
if(!B_FlashOK)return;
while(CheckFlashBusy() > 0); //Flash忙检测
FlashWriteEnable(); //使能Flash写命令
SPI_CE_Low(); // enable device
SPI_WriteByte(SFC_PAGEPROG); // 发送页编程命令
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr)); //设置起始地址
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
SPI_WriteByte(((u8 *)&addr));
do{
SPI_WriteByte(*buffer++); //连续页内写
addr++;
if ((addr & 0xff) == 0) break;
}while(--size);
SPI_CE_High(); // disable device
}
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