圖1.SPI接口

 

SPI 是英語 Serial Peripheral interface 的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。是 Motorola首先在其 MC68HCXX 係列處理器上定義的。SPI是一種高速的，全雙工
，同步的通信總線

，由於其簡單易用的特性，現在很多的nor flash和nandflash芯片集成了這種通信協議，也就是我們說的SPI flash。

 

 

圖2.SPI應用

 

SPI flash 芯片應用十分廣泛，在很多電子產品上麵或多或少都有它的蹤影
，如手機
、數碼、液晶顯示器、機頂盒、電腦主板等。最近，有消息透露，蘋果新手機iPhone 8將導入采用編碼型快閃存儲（NOR Flash）
，讓已經處於缺貨狀態的NOR芯片更為惱火，另外據存儲業者透露
，今年NOR芯片供給缺口將可能擴大至20%。

 

 

SPI 接口一般使用 4 條線通信
，MISO 主設備數據輸入
，從設備數據輸出。MOSI 主設備數據輸出，從設備數據輸入。SCLK 時鍾信號，由主設備產生。CS 從設備片選信號，由主設備控製。

 

圖3.SPI總線

 

SPI接口在Master控製下產生的從器件使能信號和時鍾信號
，兩個雙向移位寄存器按位傳輸進行數據交換，傳輸數據高位在前
，低位在後（MSB）。在SCK的下降沿上數據改變
，上升沿一位數據被存入移位寄存器。

 

圖4.使能信號和時鍾信號

 

 

搞懂了SPI協議之後，下麵就讓小編來帶你輕鬆操作SPI flash芯片。對flash芯片的操作
，一般包括對flash芯片的擦除
，編程和讀取，各大廠商的SPI flash芯(xin)片(pian)都(dou)大(da)同(tong)小(xiao)異(yi)，操(cao)作(zuo)命(ming)令(ling)基(ji)本(ben)是(shi)沒(mei)什(shen)麼(me)變(bian)化(hua)的(de)
，當(dang)我(wo)們(men)拿(na)到(dao)一(yi)款(kuan)芯(xin)片(pian)，要(yao)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)芯(xin)片(pian)的(de)容(rong)量(liang)，操(cao)作(zuo)分(fen)區(qu)
，下(xia)麵(mian)以(yi)旺(wang)宏(hong)的(de)芯(xin)片(pian)為(wei)例(li)為(wei)大(da)家(jia)講(jiang)解(jie)。

 

其實，無論是對芯片的擦除

，編程還是讀取操作，我們大致可以按照以下的套路來：寫命令---寫地址---寫（讀）數據。正如以下的時序圖一樣清晰明了，我們先把片選信號拉低，再發個0x02頁編程命令，再發個地址，就可以輕鬆寫數據了。

 

 

依樣畫葫蘆
，擦除操作也是一樣
，甚至更簡單，但是我們要注意循環判斷狀態寄存器的WIP位直至為0為擦除完成，具體循環時間視芯片而定。

 

 

另外，我們要特別注意SPI flash的 OTP區
，即(ONE TIME PROGRAMMABLE)，也就是說這個區域隻能編程一次
，編程之後不能再修改及擦除，因此我們操作的時候要特別注意。對OTP區域的讀寫之前，我們首先要發送進入OTP區域的命令
，其他的操作和以上普通flash區域的操作是一樣的。

 

掌握以上方法，我們就可以輕鬆操作SPI flash芯片了，當然
，對時序這種底層的操作
，還需要不斷學習和積累。