AMetal平台快速实现SPI Flash功能

摘要：SPI NOR Flash是一种片外扩展存储器，可用来存储图片、字库等大量数据，其种类繁多，应用广泛，用户每次使用时都需耗费大量时间阅读相关的手册。如何快速实现类似的相关功能呢？下文做详细介绍。

由于SPI NOR Flash种类繁多，我们每次使用SPI NOR Flash时，都耗费许多时间在阅读相关的手册上。AMetal助你快速实现Flash功能！即使不阅读Flash芯片手册，也能顺利使用，可以把专注力投入到应用优化和算法中，提升产品质量。

AMetal平台提供了IS25xx、MX25xx等系列SPI NOR Flash的组件，提供初始化函数及丰富的功能接口。

本次介绍所使用的SPI NOR Flash为：IS25LP064A。IS25LP064A是ISSI的其中一款存储芯片，采用SOIC封装，50MHz正常读取，DTR高达66MHz，超过100000次擦除，具有高灵活性和高性能。该器件可通过4线SPI接口访问，支持SPI模式0和模式3。该芯片可编程页大小为256Bytes，可选择的擦除方式为：扇区擦除、块擦除、整片擦除。

使用之前，必须先完成该芯片的初始化，初始化IS25xx的函数如图1所示，完成初始化后为设备的驱动函数提供实例化句柄。

图1  IS25xx初始化接口函数

1. am_is25xx_dev_t为IS25xx的设备实例，为整个外设驱动提供必要的内存空间，用户只需要使用设备结构体类型定义一个变量即可；

2. am_is25xx_devinfo_t为IS25xx的设备信息，包括使用的SPI模式、SPI片选引脚、使用的SPI速率以及器件型号，用户按实际使用进行配置即可正常工作；

3. IS25初始化函数中am_spi_handle_t为主机MCU的SPI初始化，AMetal平台支持的MCU提供了标准化的SPI接口函数及初始化函数，实际使用时，通常只需根据实际情况配置SPI使用的引脚，提供SPI标准服务句柄。

IS25实例初始化函数为：

在硬件连接一致的情况下，可直接调用IS25xx实例初始化函数完成SPI Flash的初始化：

am_is25xx_handle_t is25xx_handle = am_microport_flash_is25xx_inst_init(void);

SPI Flash比较特殊，在写入数据之前必须确保相应的地址单元已经被擦除，因此除了读、写函数外，还有一个擦除函数。IS25功能接口函数如图2所示。

图2  IS25xx功能接口函数

1. 擦除

擦除就是将数据全部重置为0xFF，即所有存储单元的位设置为1。擦除操作不能直接擦除某个单一地址单元，擦除的最小单元是扇区，IS25一个扇区大小为4KB，即每次只能擦除单个或多个扇区。擦除函数原型为：

int am_is25xx_erase(am_is25xx_handle_t handle, uint32_t addr, uint32_t len);

其中，handle为IS25xx的实例句柄，addr为待擦除区域的首地址，由于擦除的最小单元为扇区，因此该地址必须为某个扇区的起始地址，len为擦除长度，必须为扇区大小的整数倍。返回AM_OK，说明擦除成功；

2. 写入数据

在写入数据前，必须确保写入地址已被擦除。即需要变为0的位清0，写入操作无法将0变为1。从指定的起始地址开始写入一段数据的函数原型为：

int am_is25xx_write(am_is25xx_handle_t handle, uint32_t addr, uint8_t *p_buf, uint32_t len);

其中，addr为待写入区域的首地址，只要确保addr之后的区域已经经过擦除，则可以从该芯片中任一存储地址开始写入，len为写入数据长度。返回AM_OK，说明写入数据成功；

3. 读取数据

从指定的起始地址开始读取一段数据的函数原型为：

int am_is25xx_read(am_is25xx_handle_t handle, uint32_t addr, uint8_t *p_buf, uint32_t len);

其中，addr为待读取区域的首地址，可以指定该芯片中任一存储地址开始读取，len为读取数据长度。返回AM_OK，说明读取数据成功。

由于读、写数据需要的缓存空间较大，最好从全局数据区域中分配缓存。如果直接从函数的运行栈中分配较大字节空间，则完全有可能导致栈溢出，进而系统崩溃。

AMetal平台提供了较全面的功能接口函数，所有接口函数均脱离底层，不与具体硬件绑定，切换MCU可快速移植。AMetal助你快速实现SPI Flash功能，将专注力投入到核心应用部分，让具有竞争力的产品更快走向市场！