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RISC-V开发板SPI通信模块调试1(项目连载4)

张角 发布于 2021-10-11 14:38
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我们这块开发板使用的是W25Q128FVSG这个Flash进行外部存储的,这个Flash和单片机之间的通信方式是SPI通信。Flash模块焊接完成之后,一直通信不成功,我们在这个地方的调试花费了非常长的时间。有不少经验值得总结分享。

还是先上实物图和原理图,给大家一个感性的认识。

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1  W25Q128FVSG连接电路

上图是SPI Flash实物接口电路,红框中的就是W25Q128FVSG芯片。黄框里面的是1.8V3.3V双向电平转换芯片。为什么需要这个电平转换芯片呢,主要是因为我们单片机的IO接口输入输出是1.8V的电平,然而这个存储Flash的工作电压是3.3V。这个1.8V的芯片IO输出电压,在实际使用的单片机中是比较少见的,我们这款单片机某种程度上应该算是一种原型机,1.8V的电压是芯片内部的电压。

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2 SPI接口电路原理图

关于SPI接口电路图的原理部分,我们在这里就先不做详细介绍了,整体也比较简单,具体的接线方式,我们可以查看一下datasheet引脚的对接口的描述方式。然后按照datasheet的接线要求来接就可以了。

比如datasheet中,对WP引脚的描述,是这样的。

图片3.jpg


它说这个WPWrite Protect)是低有效的,也就是说这个引脚被拉低的时候,Flash存储芯片是没有办法写入数据的。我们自己的程序是需要往存储芯片写数据,那么这个引脚肯定是要被拉高的。

再比如这个Hold引脚,datasheet中的描述如下,显然这个也是低有效,也就是说Hold引脚被拉低的时候,DO这个引脚是高阻抗状态,也就是说无法进行数据传输了。我们自己的程序肯定是需要数据传输的,所以这个引脚是要被拉高的。

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上面两个部分的举例,主要是为了说明我们画原理图的时候,如何根据datasheet引脚进行端口确认。不少时候,我们可以直接拿到别人的原理图,进行参考。不过我个人的看法还是自己详细读一下datasheet,再进行一下确认,一是防止被别人带进坑里去,另外一个也能够让自己在调试的时候更有信心。

我们的Flash读取程序是基于一个Linux内核SPI NOR框架,比如在linux5.2.0内核中,关于这个框架的说明在 “Documentation/mtd/spi-nor.txt”这个文档中。大家先对这个框架有所理解就行,等系列文章分享完成后,我这边会把所有的代码给大家共享。

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在对FLASH存储模块存入、读取、擦除数据的操作实施之前,我们第一步是不是要先验证这个芯片是不是我们需要的芯片呀。那怎么验证呢?在程序中使用的办法,就是读取这个FlashID,看看芯片反馈回来的IDdatasheet说明的是不是一致。

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在程序中,就是通过这一段代码来实现的。但是实际收取到的信息却是如下的,那说明读取不成功。

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正确读取的时候,JEDEC id的结果应该是这样的。

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那该怎么解决这个问题呢,SPI调试系列的第二篇文章,我会给大家详细的剖析一下调试过程。


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