53...STM32F469I discovery 外扩闪存Quad-SPIFlash映射

feixiang20

和STM32F7一样，STM32F469也提供了Quad-SPI接口，关于Quad-SPI协议，在此我不在多说，因为我的另一篇文章已经对其进行详细的分析了。在MCU上集成Quad-SPI接口，可以说是很大的福音，因为它可以它的读写速度比普通SPI标准接口快了很多，并且其支持内存映射，映射后，MCU可以像操作直接的闪存Flash一样操作它，使用十分方便。那么其实在这里存在一个问题，为什么不用NandFlash呢？而是使用了内存不大并且造价较高的Flash，我个人的看法是，对于MCU而言，程序的存储是基本上用不到Nandflash的（尽管也有一些方案使用了Nandflash），并且Nandflash存在坏块，所以在使用Nandflash时，必须要有相应的算法检测坏块，并且正确存储，这是一个很复杂的过程，就MCU而言，感觉使用Nandflash的话，反而会增加它的处理负担。
OK！以上都是闲话！现在开始在STM32F469I Discovery板卡平台上使用Quad-SPIFlash。
1.确定硬件。
调试硬件首要干的事肯定是确定硬件了。
（1）所使用的硬件型号为N25Q128A13EF840E。
（2）硬件接口



（3）起始寻址和范围



如上图摘自《STM32F469xx》Datasheet，可以看到Quad-SPIFlash的寻址起始地址从0X90000000开始寻址，到0X9FFFFFFF结束，共256Mbit大小的空间。而我们板卡上配的是128Mbit大小的SPIFlash。这里贴别注意寻址空间和起始寻址地址。
2.移植软件。
自己编写驱动也不是不可能，但是调试钛粉时间，而ST已经提供了完整的方案，所以直接复用即可。与Quad-SPIFlash相关的文件有n25q128a.h（定义了n25q128的几乎所有用到的指令）、stm32469i_discovery_qspi.c文件和stm32469i_discovery_qspi.h文件（包含了关于Quad-SPI接口的驱动和Quad-SPIFlash的操作函数实现（寻址、映射等等））。在ST提供的stm32cubef4库中找到这三个文件并添加到自己的工程即可。不需做任何修改。
声明：在此我不在进行关于Quad-SPI倒霉的跟读，因为在我的另一篇文章已经详细分析，在此主要介绍使用方法。
3.初始化和映射。
在这里主要就是关于调用了，在这里说明一些实验的思路。
因为要使用Quad-SPIFlash，然而我现在的代码并没有这么大，那么我应该如何将代码或者将数据存储到Quad-SPIFlash呢？难道需要些那么大的代码才能证实么？答案是否定的，可以将指定的代码段存放到几乎你想存放的位置（只要你开心）。所以我就这么干了。
我选取了6张图片的模数组在程序中进行定义，然后将他们存储在Quad-SPIFlash中，最后打印出它们的地址。如下图：



这就是其中的一个数组的定义，要注意哦，必须这样定义哦！数组名为img1，那么关于第一个红框，在此需要提的是，将此数组存放到.qspi段中，关于一个C语言可执行程序包括哪些基本的段，在此不再多说。但是.qspi段是扩展出来的，自定义指定的。
具体调用如下图：



关于测试代码的实现，是非常简单的。如上图。
4.修改链接器脚本。
通常而言，我们写程序到上一步（第3步）就完成了，可以直接编译并将程序烧录到板卡运行了，但是在这里，还没那么简单，因为我们将一部分数据存放在Quad-SPIFlash上了，而编译器是不会知道我们自己外扩了闪存Flash的。所以我们需要告诉编译器，让其生成内存分布正确的可执行程序。那么关于可执行程序的内存的分布，就和一个叫链接器脚本的文件相关了（我不知道在Windows环境下是否也叫这个名字，总之在Linux环境下就叫这个名字）。
在keil环境下，当我们不需要外扩闪存时，链接器脚本文件是有keil自动生成的，名为“STM32F4_Project_Template.sct”，注意，名字不重要，它就是工程名，重要的是后缀“.sct”。没错就是这个文件，下图为keil自动生成的链接器脚本文件的内容：



嘿嘿！它就确定了平常说的C语言可执行程序的各个段的地址分别了。如上图可见STM32F469的闪存Flash寻址空间起始地址为0x08000000，代码段大小为0x00200000，其他以此类推。但是貌似没有我们前面定义数组时定义的.qspi段哦。肯定是没有的，这就需要我们自行编写了。如下图：



没错，就是这样，非常的简单，程序员都擅长的技能是模仿（主要是我这种菜鸟）！以上添加就是，开辟.qspi段，对有.qspi声明的代码，都将存放在.qspi段。
但是干完上面的事还是没完的，还需要配置一下keil的环境，因为默认情况下keil使用的是自动生成的链接器脚本文件。配置如下图：



配置如上，不再解释，有图有真相。
5.编译下载看效果。



如上图即为代码编译运行后的效果图了！可见！所定义的6个巨大数组，因为声明其存放在.qspi段，所以其的存放起始地址为0x90000000。看到此现象，说明Quad-SPIFlash的使用和映射已经成功，因为它在MCU的映射起始地址就是0X90000000，可参看本文第一图。

总结：本文主要讲解了关于Quad-SPIFlash在STM32F469 MCU平台上的使用，尽管没有很详细的对其实现代码进行分析，但是此代码ST已经开源，有兴趣的童鞋们自己进行跟读 效果更好。