N9H20如何将 SPI 闪存与非作系统 BSP 一起使用？

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要将SPI闪存与新唐N9H20微控制器的非操作系统BSP（Board Support Package）配合使用，需直接配置硬件寄存器和实现底层驱动。以下是详细步骤：

1. 硬件连接确认

• 确保SPI闪存（如W25Q128）正确连接至N9H20的SPI引脚：
  
  
  
  • SCLK：时钟线
  
  
  • MOSI：主机输出从机输入
  
  
  • MISO：主机输入从机输出
  
  
  • CS：片选信号（通过GPIO控制）
  
  


• 参考N9H20数据手册确认SPI控制器编号（如SPI0、SPI1）。

2. 配置BSP中的SPI控制器

(1) 初始化SPI外设

• 
  

  在BSP中启用SPI时钟，配置GPIO复用模式：

  
  

   #include "N9H20.h"  // BSP头文件
  
  
  
   void SPI_Init(void) {
  
       // 启用SPI模块时钟（假设使用SPI0）
  
       outp32(REG_AHBCLK, inp32(REG_AHBCLK) | SPI0_CKE);
  
       outp32(REG_APBCLK, inp32(REG_APBCLK) | SPI0_CKE);
  
  
  
       // 配置GPIO为SPI功能
  
       GPIO_SetMode(PA, BIT12, GPIO_MODE_AF5); // MOSI (PA12)
  
       GPIO_SetMode(PA, BIT13, GPIO_MODE_AF5); // MISO (PA13)
  
       GPIO_SetMode(PA, BIT14, GPIO_MODE_AF5); // SCLK (PA14)
  
  
  
       // 配置CS为GPIO输出
  
       GPIO_SetMode(PB, BIT0, GPIO_MODE_OUTPUT); // CS (PB0)
  
       GPIO_SetOutput(PB, BIT0, 1);  // 初始状态取消选中
  
   }

  
  

(2) 设置SPI参数

   void SPI_Config(void) {

       // 配置SPI控制寄存器 (REG_SPI_CTL0)

       outp32(REG_SPI_CTL0, 

               SPI_MASTER |     // 主模式

               SPI_ENABLE |     // 使能SPI

               SPI_CPHA_HIGH |  // CPHA=1

               SPI_CPOL_HIGH |  // CPOL=1

               SPI_TX_NEG);     // 数据在下降沿采样



       // 设置时钟分频 (66MHz主频 / 16 = 4.125MHz)

       outp32(REG_SPI_CLKDIV, 0x10); 

   }

3. 实现SPI闪存驱动

(1) 基本读写函数

   // 发送/接收单字节

   uint8_t SPI_TransferByte(uint8_t data) {

       outp32(REG_SPI_TX0, data);        // 写入发送寄存器

       while (!(inp32(REG_SPI_STATUS) & SPI_TX_READY)); // 等待发送完成

       return (uint8_t)inp32(REG_SPI_RX0); // 读取接收数据

   }



   // 写入数据（带片选控制）

   void SPI_Write(uint8_t *data, uint32_t len) {

       GPIO_ClrOutput(PB, BIT0); // 选中闪存 (CS=0)

       for (uint32_t i = 0; i < len; i++) {

           SPI_TransferByte(data[i]);

       }

       GPIO_SetOutput(PB, BIT0); // 取消选中 (CS=1)

   }



   // 读取数据

   void SPI_Read(uint8_t *buf, uint32_t len) {

       GPIO_ClrOutput(PB, BIT0);

       for (uint32_t i = 0; i < len; i++) {

           buf[i] = SPI_TransferByte(0xFF); // 发送dummy字节读取数据

       }

       GPIO_SetOutput(PB, BIT0);

   }

(2) 实现闪存指令

   // 发送写使能指令 (0x06)

   void Flash_WriteEnable(void) {

       uint8_t cmd = 0x06;

       SPI_Write(&cmd, 1);

   }



   // 读取状态寄存器 (0x05)

   uint8_t Flash_ReadStatus(void) {

       uint8_t cmd = 0x05;

       uint8_t status;

       GPIO_ClrOutput(PB, BIT0);

       SPI_TransferByte(cmd);

       status = SPI_TransferByte(0xFF);

       GPIO_SetOutput(PB, BIT0);

       return status;

   }



   // 页编程 (0x02)

   void Flash_PageProgram(uint32_t addr, uint8_t *data, uint32_t len) {

       uint8_t cmd[4] = {

           0x02,                       // 指令

           (uint8_t)(addr >> 16),      // 地址高8位

           (uint8_t)(addr >> 8),       // 地址中8位

           (uint8_t)(addr)             // 地址低8位

       };

       Flash_WriteEnable();            // 写使能

       SPI_Write(cmd, 4);              // 发送指令+地址

       SPI_Write(data, len);           // 写入数据

       while (Flash_ReadStatus() & 0x01); // 等待写入完成 (BUSY=1)

   }



   // 数据读取 (0x03)

   void Flash_ReadData(uint32_t addr, uint8_t *buf, uint32_t len) {

       uint8_t cmd[4] = {0x03, (uint8_t)(addr >> 16), (uint8_t)(addr >> 8), (uint8_t)addr};

       GPIO_ClrOutput(PB, BIT0);

       SPI_Write(cmd, 4);    // 发送指令+地址

       SPI_Read(buf, len);   // 读取数据

       GPIO_SetOutput(PB, BIT0);

   }

4. 在应用中使用闪存

   int main() {

       SPI_Init();     // 初始化SPI

       SPI_Config();   // 配置SPI参数



       uint8_t data[256] = "Hello, N9H20 SPI Flash!";

       uint8_t rdata[256] = {0};



       // 写入数据至地址0x000000

       Flash_PageProgram(0x000000, data, sizeof(data));



       // 从地址0x000000读取数据

       Flash_ReadData(0x000000, rdata, sizeof(rdata));



       while(1);

   }

关键注意事项

1. 时钟配置：确保SPI时钟频率在闪存支持的范围内（通常≤50MHz）。


2. 忙状态检查：写/擦除操作后需轮询状态寄存器（BUSY位）。


3. 指令序列：严格遵循闪存数据手册中的指令顺序（如写操作前需WRITE_ENABLE）。


4. 跨页处理：页编程时避免跨页（如W25Q的页大小为256字节）。


5. 擦除操作：根据需要实现扇区擦除（0x20）或块擦除（0xD8）。

通过以上步骤，即可在N9H20的非操作系统环境下直接操作SPI闪存。建议结合具体闪存型号的数据手册调整指令细节和时序要求。