W25Q128BV中文版

1,描述串行flash存储器W25Q128BV为那些对空间大小，引脚数，功耗有限制的系统提供了一个存储解决方案。25Q系列的灵活性和性能比一般的串行flash设备要高。利用串行FLASH可以实现代码映射到RAM，直接通过DUAL/QUADSPI方式来执行代码，存储声音，文本，数据。W25Q128BV供电范围为2.7——3.6V，在激活状态下电流功耗低到4MA，睡眠状态下则降低到1UA。所有的25Q系列都提供节省空间的封装。W25Q128BV由65536可编程的页组成的，每页有256个字节。一次昀多可以写256个字节。可以一次擦除16页（4KBsectorerase），128页（32KBblockerase）,256页(64KBblockerase),或者擦除一整片。W25Q128BV有4096个可擦除的扇区，256可擦除的块。4KB的扇区对于数据和参数存储有更高的灵活性。W25Q128BV支持标准SPI接口，以及更高性能的DUAL/QUADSPI，对应的管脚为时钟，片选，（I/O0）DI，（I/O1）DO，I/O2（/WP），I/O3（/HOLD）。SPI时钟可以达到104MHz，在DUAL使用快速读时就相当于208MHz，在QUAD使用快速读时相当于320MHz。这个传输速率比一般的异步8位，16位并行FLASH存储器要快。连续读模式访问存储器的效率很高，只要8个时钟的指令开销就可以读24位地址的数据，这样就可以实现XIP。HOLD，WP管脚，可编程的写保护，可分为顶部，底部，整个存储器。这些提供了更灵活的控制。一般地，W25Q128BV支持JEDEC标准，一个64位的独立串行数字，包含制造商和芯片ID。6．管脚描述6.1，封装类型W25Q128BV有8x6mm的WSON（封装代码为E），300mil的SOIC(封装代码为F)，封装的细节在数据手册的昀后。6.2，片选信号（/CS）SPI的片选信号可以使能和禁止芯片的操作。当/CS管脚为高电平时，芯片处在不选择的状态，此时串行数据输出管脚都处在高阻态。当芯片处在不选中的状态，芯片的功耗将处在待机状态的功耗，除非内部的擦写，编程，写寄存器周期还在进行。当/CS低电平时，芯片被选择，功耗处在激活状态下的功耗，这时可以进行相应的读写与擦除。上电后，在指令接受之前，/CS必须从高到低。上电后，/CS管脚必须跟踪VCC，所以在/CS管脚上加一个上拉电阻比较好。6.3，串行数据输入，输出，IO口W25Q128BV支持标准的SPI，DUALSPI，QUADSPI操作。标准的SPI指令使用单向的DI管脚在时钟的上升沿进行传输串行写指令，地址，数据到芯片上。也使用单向的DO管脚在时钟的下降沿从芯片上读数据，读寄存器的值。DUAL和QUADSPI指令使用双向的IO管脚，在时钟的上升沿写指令，地址，数据到芯片上，在时钟的下降沿从芯片上读取数据，寄存器值。QUADSPI指令的使用必须把状态寄存器2中的非易失性的QUAD使能位置位。QE=1，/WP，/HOLD管脚依次变为IO2，IO3。6.4，写保护（/WP）结合SRBP和SRP这两个寄存器，小至4KB，大至整个芯片能被硬件保护。/WP是低电平有效。当寄存器SR2中的QE位，被置1时，这时的/WP功能将无效，此时/WP已经被用为IO2。6.5，HOLD（/HOLD）当芯片被选择时，/HOLD管脚可以使芯片暂停中止。当芯片/HOLD为低电平，/CS也为低电平时，DO管脚将为高阻态，在DI和时钟管脚上的信号将被忽略。当/HOLD为高电平时，芯片恢复正常操作。当SPI总线上挂有多个设备时，/HOLD脚就有用了。/HOLD管脚低电平有效。当QE置位，/HOLD管脚作为IO3，/HOLD功能此时无效。6.6，串行时钟串行时钟为串行输入和输出操作提供时序。7,存储示意图图2.W25Q128BV串行闪存框图000033000000hh00003300FFFFhh000022000000hh00002200FFFFhh000011000000hh00001100FFFFhhCCoolumlumnnDDececododeeAnAndd252566--ByBytteePagPageeBufBufffererBBeeggininnnininggPPaaggeeAAddddressressEEnnddininggPPaaggeeAAddddressressWW2525QQ112288BVBVSSPIPICComommmand&and&CContontrorollLoLoggiiccByBytteeAddreAddressssLatLatcchh//CCountountererStStatatuussRRegegiissttererWWrrititeeCContontrorollLogLogiiccPaPagegeAdAddresdresssLatLatcchh//CCountountererDDOO(I(IOO11))DDII(I(IOO00))//CCSSCCLLKK//HHOLDOLD(I(IOO33))//WWPP(I(IOO22))HHighighVoVoltltageageGeneratorsGeneratorsxxxx00F00F00hhxxxx00FFFhFFFh••SSeecctotor0r0(4K(4KBB))••xxxx00000000hhxxxx0000FFhFFhxxxx11F00F00hhxxxx11FFFhFFFh••SSeecctotor1r1(4K(4KBB))••xxxx11000000hhxxxx1100FFhFFhxxxx22F00F00hhxxxx22FFFhFFFh••SSeecctotor2r2(4K(4KBB))••xxxx22000000hhxxxx2200FFhFFh••••••xxDFxxDF0000hhxxxDFFxDFFFhFh••SSeecctotor13r13(4K(4KB)B)••xxD00xxD0000hhxxxD0FFhxD0FFhxxxxEEF00F00hhxxxxEEFFFhFFFh••SSeecctotor14r14(4K(4KB)B)••xxxxEE000000hhxxxxEE00FFhFFhxxxxFF00FF00hhxxxxFFFFFFFFhh••SSeecctotor15r15(4K(4KB)B)••xxxxF00F0000hhxxxxF0FFhF0FFhBBlolocckkSSegmegmententatatioionnDatDataaSeSeccururitityyRRegiegisstterer11--33WWrrititeeProtProtececttLoLoggicicandandRRowowDDeeccoodede000000000000hh00000000FFhFFhSFSFDDPPRReeggisistterer00F00FF00hF00h00F00FFFFFFFhh••BlBlocockk00(6(64K4KB)B)••000000000000hh0000F0000FFFhh••••••3F3FFFFF000h0h3F3FFFFFFFFFhh••BloBlocckk6633(64K(64KB)B)••3F3F00000000hh3F3F00F00FFFhh40F40FF00hF00h40F40FFFFFFFhh••BloBlocckk6644(64K(64KB)B)••400400000000hh4000F4000FFFhh••••••7F7FFFFF000h0h7F7FFFFFFFFFhh••BloBlocckk112727(64(64KKB)B)••7F7F00000000hh7F7F00F00FFFhh80F80FF00hF00h80F80FFFFFFFhh••BloBlocckk112828(64(64KKB)B)••800800000000hh8000F8000FFFhh••••••FFFFFFFF0000hhFFFFFFhFFFFFFh••BloBlocckk225555(64(64KKB)B)••FFFF0000h0000hFFFF00F00FFFhh8.功能描述8.1，SPI操作8.1.1，标准SPI指令访问W25Q128BV可以通过与SPI兼容的四线制总线：CLK,/CS,DI,DO。标准SPI使用DI管脚，在时钟的上升沿，来进行传输串行写指令，地址，数据到芯片。在时钟的下降沿使用DO管脚来进行读数据和读状态。SPI总线操作模式0和模式3都是被支持的。模式0与模式3的昀大区别在于，当SPI总线的主设备处在待机状态，并且没有数据传输到串行FLASH时的CLK的信号状态。对模式0来说，当/CS在上升沿和下降沿的时候，CLK总是在处在低电平。在模式3的时候，当/CS处在上升沿和下降沿的时候，CLK总是处在高电平。8.1.2DUALSPIinstructions8.1.3QUADSPIinstructions8.1.4HOLD功能对于标准的SPI和DUALSPI操作时，当W25Q128BV被激活时（/CS为低电平），可以使用/HOLD信号使W25Q128BV的操作暂停。当SPI的数据与时钟信号与别的设备共用的时候，/HOLD这个功能就可以用到。例如，当页缓冲区只有部分写进FLASH，这时一个高优先级的中断要使用SPI总线。在这种情况下，/HOLD功能就可以保持当前指令的状态，等到SPI总线再次有效的时候，就可以把缓冲区的数据写入FLASH。/HOLD功能只在标准的SPI和DUALSPI操作下有效，在QUAD下无效。开始/HOLD功能的条件，芯片必须是处在激活状态，也就是/CS为低电平。锁定功能在/HOLD信号下降沿如果CLK为低电平的时候被激活。如果CLK不在低电平，锁定功能将在下一时钟下降沿被激活。在/HOLD信号的上升沿时，如果CLK已经为低电平，锁定功能将被终止。如果CLK不是低电平，那么锁定功能将在下一个时钟下降沿被终止。在锁定期间，DO处在高阻态，DI和CLK信号被忽略。在整个锁定期间，片选信号应该一直保持低电平，避免重启片内逻辑状态。8.2，写保护对于把W25Q128BV当非易失性的存储器的应用来说，必须考虑噪声污染和其他的可能破坏数据完整性的系统因素。为了解决这一问题，W25Q128BV提供了几种保护数据不意外写进FLASH的方法。8.2.1写保护的特性*芯片复位当VCC低于门槛电压*唤醒后禁止写的延迟时间*写禁止指令，擦写之后自动禁止写*软件写保护和硬件写保护*使用Power-down指令*LockDown写保护*一次编程写保护（永久的，不可逆）无论是唤醒状态还是睡眠状态，当电压VCC低于门限电压Vwi时，W25Q128BV都会复位。当复位重启这个过程中，所有的操作都是被禁止的，指令也是不被识别的。在唤醒过程中，当电压VCC升到高于Vwi时，编程和擦除的相关指令仍然要等待一段时间tpuw，这些指令包括写使能，页写，擦除扇区，擦除块，擦除整个芯片和写状态寄存器。上电过程中，/CS必须踪电压VCC，直到电压达到VCC_min后再延迟tvsl时间。可以在/CS管脚上加一个上拉电阻来实现。上电后，芯片处在禁止写的状态，WEL位为0。在进行页写，扇区擦除，段擦除，芯片擦除，写状态寄存器之前，必须先发送写使能。完成这些指令后，WEL位自动清除。通过写状态寄存器和设置SRP0，SRP1，BP相应的位来实现软件控制写保护是很方面的。这种方法可以设置小到4KB，大到整个芯片为只读，也就是写保护。结合/WP管脚，可以通过硬件控制来使能或者禁止状态寄存器的改变。详细的说明请看状态寄存器那一段。在睡眠模式下，其实提供了一种额外的写保护，因为此时只识别唤醒指令。9.控制和状态寄存器9.1.1，BUSYBUSY位是在S0中的一个只读位。当执行页写，QUAD页写，扇区擦除，块擦除，片擦除，写状态寄存器，擦写安全寄存器时，BUSY位将会置1。在BUSY位置1期间，只