一、原理圖

二、讀寫相容的片外 FLASH 裝置

JN5169 片上 FLASH 介紹

JN5169 相容的片外 FLASH 裝置如下表所示：

製造商	Flash 器件	扇區數	扇區大小（KB）	總大小（KB）
Atmel	AT25F512	2	32	64
STMicroelectronics	M25P05A	2	32	64
Microchip	SST25VF010A	4	32	128
STMicroelectronics	M25P10A	4	32	128
STMicroelectronics	M25P20	4	64	256
Winbond	W25X20B	4	64	256
STMicroelectronics	M25P40	8	64	512
Winbond	W25X40（因為M25P40相容W25X40，所以JN5169也相容W25X40）	8	64	512

這裡以讀寫 W25X40 為例：

PUBLIC void AppColdStart (void)
{
	uint8 i, write[64], read[64];

	/*等待系統時鐘切換為外部32MHz晶振*/
	while (bAHI_GetClkSource() == TRUE);
	/*優化快閃記憶體等待狀態*/
	vAHI_OptimiseWaitStates();

	vAHI_WatchdogStop();
	(void)u32AHI_Init();

	vUartInit();

	vAHI_DelayXms(2000);

	for(i = 0; i < 64; i++){
		write[i] = i + 64;
	}

	//呼叫的第一個 Flash 儲存器函式必須是初始化函式 bAHI_FlashInit()。
	//在外部 Flash 儲存器的情況下，這個函式要求指定附加的 Flash 器件型別。
	//使用ST M25P40，相容華邦 W25X40，512KB
	if(bAHI_FlashInit(E_FL_CHIP_ST_M25P40_A, NULL)){
		vPrintf("片外FLASH初始化成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("片外FLASH初始化失敗！\n");
		return;
	}
	/**
	 * W25X40扇區數8（範圍0到7）
	 * W25X40的每個扇區均為64KB。 不得執行對非空白頁面字的寫入。
	 * 寫入非空白頁面字的扇區首先應使用bAHI_FlashEraseSector()擦除，然後再寫入該頁面字。
	 * 如果使用者省略了扇區擦除操作，則從頁字讀取時可能會導致後續錯誤
	 * 此讀取錯誤將觸發中斷並執行使用bAHI_FlashEECerrorInterruptSet()註冊的回撥函式。
	 * W25X40 64KB扇區擦除時間典型值1秒，最大值2秒
	 * 整片擦除典型值5秒，最大值10秒
	 */
	if(bAHI_FlashEraseSector(0)){
		vPrintf("擦除扇區0成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("擦除扇區0失敗！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(1500);	//等待擦除完成
	/**
	 * 該功能通過將1到0的相應位清零來對快閃記憶體塊進行程式設計。該功能可用於訪問相容快閃記憶體裝置的任何扇區。
	 * 此函式只能用於寫入包含16個位元組的倍數的資料塊，並且該塊必須寫入16位元組的邊界。
	 * 此機制不允許將位元設定為0到1。只能通過擦除整個扇區將位元設定為1
	 * 因此，在使用此功能之前，必須呼叫函式bAHI_FlashEraseSector()。
	 * W25X40 絕對地址為0x000000 ~ 0x07FFFF（共0x80000，512kB)
	 * 一個扇區大小為65536(0x10000，64KB)，所以第0扇區絕對地址為0x000000 ~ 0x00FFFF
	 */
	//向扇區0寫入64個位元組資料
	if(bAHI_FullFlashProgram(0x000000, 64, write)){
		vPrintf("向扇區0寫入資料成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("向扇區0寫入資料失敗！\n");
		return;
	}
	vPrintf("寫入扇區0的資料為 = ");
	for(i = 0; i < 64; i++){
		vPrintf(" %x", write[i]);
	}
	vPrintf("\n");

    while (1) {
    	//從扇區0讀取64個位元組資料
    	bAHI_FullFlashRead(0x000010, 64, read);
    	vPrintf("扇區0的資料為 = ");
    	for(i = 0; i < 64; i++){
    	    vPrintf(" %x", read[i]);
    	}
    	vPrintf("\n");
    	vAHI_DelayXms(2000);
    }
}

PUBLIC void AppWarmStart (void)
{
    AppColdStart();
}

效果圖：

三、讀寫不相容的片外 FLASH 裝置

常用 25/26 Flash 系列器件型號、ID、容量對照表

tSPIflashFncTable（JenOS Structures） 用法見 JN-UG-3075 第 174 頁。

這裡以讀寫 LE25FU406C（512KB） 為例：

#define FLASH_PAGE_SIZE				256

#define MSB		FALSE		//spi從最高位開始傳輸
#define LSB		TRUE		//spi從最低位開始傳輸

#define WP		1 << 2
#define HOLD	1 << 3

#define	READ_DATA			0x03
#define	CHIP_ERASE			0xC7
#define	PAGE_PROGRAM		0x02
#define	WRITE_ENABLE		0x06
#define	STATUS_READ			0x05
#define	STATUS_WRITE		0x01
#define	READ_RDID			0x9F
#define	SECTOR_ERASE		0xD8

tSPIflashFncTable FlashTable;

//初始化IO
PRIVATE void vDIOInit (void)
{
    vAHI_DioSetDirection(0, WP | HOLD);
    vAHI_DioSetPullup(WP | HOLD, 0);

    vAHI_DioSetOutput(WP | HOLD, 0);
}

//SPI傳輸接收1個位元組
PUBLIC uint8 vSPI_Transfer_1Byte(uint8 dat)
{
    uint8 ReceiveData = 0;

    while(bAHI_SpiPollBusy());				/* 等待匯流排空閒                 */
    vAHI_SpiStartTransfer(7, dat);			/* 傳送7+1=8位資料             */
    while(bAHI_SpiPollBusy());				/* 等待資料傳送完畢             */
    ReceiveData = u8AHI_SpiReadTransfer8();	/* 讀8位資料                   */

    return (ReceiveData); 					/* 返回接收到的資料             */
}

/**
 * @Description 初始化用於Flash訪問的變數。
 * @parameter iDivisor 時鐘除數
 * @parameter u8SlaveSel 用於從機選擇的位元組
 */
PRIVATE void vSPIflashInit(int iDivisor, uint8 u8SlaveSel)
{
	vAHI_SpiConfigure(u8SlaveSel,		//從機數量1
						MSB,	//高位傳輸
						FALSE,	//SPI模式0
						FALSE,
						iDivisor,
						FALSE,	//禁止SPI中斷
						FALSE);	//禁止自動選擇從機
}
PRIVATE void vSPIflashSetSlaveSel(uint8 u8SlaveSel)
{

}
//啟用對Flash的寫入。 在擦除或程式設計Flash之前呼叫。
PRIVATE void vSPIflashWREN(void)
{
	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(WRITE_ENABLE);
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
}
//使能對Flash狀態暫存器的寫入。 在寫入快閃記憶體狀態暫存器之前呼叫。
PRIVATE void vSPIflashEWRSR(void)
{

}
//讀取Flash狀態暫存器並返回Flash暫存器資料
PRIVATE uint8 u8SPIflashRDSR(void)
{
	uint8 status;
	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(STATUS_READ);
	status = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
	return (status);
}
//讀取Flash ID暫存器並返回ID暫存器資料，錯誤時為0或2個位元組[ManufacturerId，DeviceId]
PRIVATE uint16 u16SPIflashRDID(void)
{
	uint8 ManufacturerId = 0, DeviceId = 0;
	//uint8 Capacity;
	uint16 ID;
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//檢測是否空閒
	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(READ_RDID);
	ManufacturerId = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	DeviceId = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);		//Capacity（容量）
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
	ID = ManufacturerId <<8 | DeviceId;
	return (ID);
}
/**
 * @Description 將資料寫入 Flash 狀態暫存器
 * @parameter u8Data 狀態暫存器資料
 */
PRIVATE void vSPIflashWRSR(uint8 u8Data)
{
	vSPIflashWREN();//寫使能
	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(STATUS_WRITE);
	vSPI_Transfer_1Byte(u8Data);
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//寫完畢
}
/**
 * @Description 將資料寫入Flash
 * @parameter u32Addr 地址
 * @parameter u16Len  資料長度（位元組）
 * @parameter pu8Data 寫入的資料指標
 */
PRIVATE void vSPIflashPP(uint32 u32Addr, uint16 u16Len, uint8* pu8Data)
{
	uint8  addr1, addr2, addr3, i;
	uint16 j, dic_len;

	addr1 = (u32Addr & 0x00FF0000) >> 8 >> 8;
	addr2 = (u32Addr & 0x0000FF00) >> 8;
	addr3 = u32Addr & 0xFF;

	if((addr3 % 16) != 0){		//必須在16位元組邊界上
		return;
	}
	if(u16Len > 0x1000 || u16Len < 1){	//最高為0x1000（1 - 4096）
		return;
	}
	if((u16Len % 16) != 0){		//必須為16的倍數
		return;
	}

	dic_len = FLASH_PAGE_SIZE - addr3;		//起始地址頁剩餘空間
	if(dic_len >= u16Len){	//頁剩餘空間大於待寫入位元組數
		vSPIflashWREN();//寫使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < u16Len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//寫完畢
	}
	else{			//頁剩餘空間小於待寫入位元組數
		vSPIflashWREN();//寫使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < dic_len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//寫完畢

		u16Len = u16Len - dic_len;			//剩餘未寫入位元組數
		//跨頁寫
		j = 1;

		while(u16Len >= FLASH_PAGE_SIZE){    //剩餘未寫入位元組數大於等於一頁位元組數
			vSPIflashWREN();//寫使能
			vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
			vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
			vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
			for(i = 0; i < FLASH_PAGE_SIZE; i++){
				vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
			}
			vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
			while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//寫完畢
			j++;								//下一頁
			u16Len = u16Len - FLASH_PAGE_SIZE;			//剩餘未寫入位元組數
		}
		//剩餘未寫入位元組數小於一頁位元組數
		vSPIflashWREN();//寫使能
		vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
		vSPI_Transfer_1Byte(PAGE_PROGRAM);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
		vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
		for(i = 0; i < u16Len; i++){
			vSPI_Transfer_1Byte(*pu8Data++);
		}
		vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
		while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//寫完畢
		u16Len = u16Len - FLASH_PAGE_SIZE;			//剩餘未寫入位元組數
	}

	vPrintf("寫入扇區0的資料為 = ");
	pu8Data = pu8Data - u16Len;
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
		vPrintf(" %x", *pu8Data++);
	}
	vPrintf("\n");

}

/**
 * @Description 從Flash讀取資料。
 * @parameter u32Addr 地址
 * @parameter u16Len  資料長度（位元組）
 * @parameter pu8Data 存放讀取的資料指標
 */
PRIVATE void vSPIflashRead(uint32 u32Addr,uint16 u16Len,uint8* pu8Data)
{
	uint8 addr1, addr2, addr3, i;
	addr1 = (u32Addr & 0x00FF0000) >> 8 >> 8;
	addr2 = (u32Addr & 0x0000FF00) >> 8;
	addr3 = u32Addr & 0xFF;

	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(READ_DATA);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
		*pu8Data++ = vSPI_Transfer_1Byte(0xFF);
	}
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機

	pu8Data = pu8Data - u16Len;
	vPrintf("扇區 0、1 的資料為 = ");
	for(i = 0; i < u16Len; i++){
	    vPrintf(" %x", *pu8Data++);
	}
	pu8Data = pu8Data - u16Len;
}
//執行Flash的批量擦除，整片擦除
PRIVATE void vSPIflashBE(void)
{
	vSPIflashWREN();//寫使能
	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(CHIP_ERASE);	//C7/60
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//擦完畢
}
//執行Flash的扇區擦除，0-7，一個扇區64KB
PRIVATE void vSPIflashSE(uint8 u8Sector)
{
	uint8 addr1, addr2, addr3;
	if(u8Sector >= 8){
		return;
	}

	addr1 = u8Sector;
	addr2 = 0x00;
	addr3 = 0x00;

	vPrintf("開始擦除扇區 %d ...\n", u8Sector);

	vSPIflashWREN();//寫使能

	vAHI_SpiSelect(1);		//選擇從機
	vSPI_Transfer_1Byte(SECTOR_ERASE);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr1);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr2);
	vSPI_Transfer_1Byte(addr3);
	vAHI_SpiSelect(0);		//釋放從機
	while(u8SPIflashRDSR() & 0x01);//擦完畢
}

//自定義一組與FLASH互動的函式
PUBLIC void vInitFlashTable(void)
{
	FlashTable.u32Signature = 0x12345678;	//
	FlashTable.u16FlashId = 0x6206;		//(u8ManufactureId << 8) | u8DeviceId
	FlashTable.u16Reserved = 0x0000;		//保留，一般不使用

	FlashTable.vZSPIflashInit = vSPIflashInit;		//初始化用於Flash訪問的變數
	FlashTable.vZSPIflashSetSlaveSel = vSPIflashSetSlaveSel;
	FlashTable.vZSPIflashWREN = vSPIflashWREN;//啟用對Flash的寫入。 在擦除或程式設計Flash之前呼叫。
	FlashTable.vZSPIflashEWRSR = vSPIflashEWRSR;//使能對Flash狀態暫存器的寫入。 在寫入Flash狀態暫存器之前呼叫。
	FlashTable.u8ZSPIflashRDSR = u8SPIflashRDSR;//讀取Flash狀態暫存器並返回Flash暫存器資料
	FlashTable.u16ZSPIflashRDID = u16SPIflashRDID;//讀取Flash ID暫存器並返回ID暫存器資料，錯誤時為0或2個位元組[ManufacturerId，DeviceId]
	FlashTable.vZSPIflashWRSR = vSPIflashWRSR;//將資料寫入 Flash 狀態暫存器
	FlashTable.vZSPIflashPP = vSPIflashPP;//將資料寫入Flash
	FlashTable.vZSPIflashRead = vSPIflashRead;//從Flash讀取資料
	FlashTable.vZSPIflashBE = vSPIflashBE;//整片擦除
	FlashTable.vZSPIflashSE = vSPIflashSE;//執行Flash的扇區擦除
}


PUBLIC void AppColdStart (void)
{
	uint8 i, write[64], read[64];

	/*等待系統時鐘切換為外部32MHz晶振*/
	while (bAHI_GetClkSource() == TRUE);
	/*優化快閃記憶體等待狀態*/
	vAHI_OptimiseWaitStates();

	vAHI_WatchdogStop();
	(void)u32AHI_Init();

	vDIOInit();

	vUartInit();

	vAHI_DelayXms(2000);

	for(i = 0; i < 64; i++){
		write[i] = i + 64;
	}

	vInitFlashTable();

	FlashTable.vZSPIflashInit(8, 1);//速率1M，從機1
	vPrintf("rdid = %x\n", FlashTable.u16ZSPIflashRDID());
	vPrintf("status register = %x\n", FlashTable.u8ZSPIflashRDSR());

	//呼叫的第一個 Flash 儲存器函式必須是初始化函式 bAHI_FlashInit()。
	//在外部 Flash 儲存器的情況下，這個函式要求指定附加的 Flash 器件型別。
	//使用LE25FU406C（512KB）
	bAHI_FlashInit(E_FL_CHIP_CUSTOM, &FlashTable);
	vPrintf("片外FLASH初始化成功！\n");
	/**
	 * LE25FU406C扇區數8（範圍0到7）
	 * LE25FU406C的每個扇區均為64KB。 不得執行對非空白頁面字的寫入。
	 * 寫入非空白頁面字的扇區首先應使用bAHI_FlashEraseSector()擦除，然後再寫入該頁面字。
	 * 如果使用者省略了扇區擦除操作，則從頁字讀取時可能會導致後續錯誤
	 * 此讀取錯誤將觸發中斷並執行使用bAHI_FlashEECerrorInterruptSet()註冊的回撥函式。
	 * LE25FU406C扇區擦除時間典型值80ms，最大值250ms
	 * 整片擦除典型值250ms，最大值1.6秒
	 */
	if(bAHI_FlashEraseSector(0)){
		vPrintf("擦除扇區0成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("擦除扇區0失敗！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(1500);	//等待擦除完成
	/**
	 * 該功能通過將1到0的相應位清零來對快閃記憶體塊進行程式設計。該功能可用於訪問相容快閃記憶體裝置的任何扇區。
	 * 此函式只能用於寫入包含16個位元組的倍數的資料塊，並且該塊必須寫入16位元組的邊界。
	 * 此機制不允許將位元設定為0到1。只能通過擦除整個扇區將位元設定為1
	 * 因此，在使用此功能之前，必須呼叫函式bAHI_FlashEraseSector()。
	 * LE25FU406C 絕對地址為0x000000 ~ 0x07FFFF（共0x80000，512kB)
	 * 一個扇區大小為65536(0x10000，64KB)，所以第0扇區絕對地址為0x000000 ~ 0x00FFFF
	 */
	//這裡呼叫bAHI_FullFlashProgram，實際最終呼叫的是FlashTable的vZSPIflashPP函式，也就是自定義的vSPIflashPP
	if(bAHI_FullFlashProgram(0x0000E0, 64, write)){
		vPrintf("向扇區0、1寫入資料成功！\n");
	}
	else{
		vPrintf("向扇區0、1寫入資料失敗！\n");
		return;
	}
	vAHI_DelayXms(5);

    while (1) {
    	//從扇區0讀取64個位元組資料
    	//這裡呼叫bAHI_FullFlashRead
    	//實際最終呼叫的是FlashTable的vZSPIflashRead函式，也就是自定義的vSPIflashRead
    	bAHI_FullFlashRead(0x0000E0, 64, read);

    	vPrintf("\n");
    	vAHI_DelayXms(2000);
    }
}

PUBLIC void AppWarmStart (void)
{
    AppColdStart();
}

效果圖：