本文将详细介绍如何通过 SPI 总线实现设备通信，以 W25Q NorFlash 为例演示读取厂商 ID 和设备 ID，帮助读者掌握 SPI 总线的标准通信流程及外设控制方法。

W25Q NorFlash

W25Q NorFlash 是一款高性能的串行闪存存储器，通过 SPI 总线接口实现高速数据传输，具备快速读写和低功耗特性。该器件采用非易失性存储技术，即使在断电情况下数据也能长期保存，适用于需要大容量、高速度数据存储的应用场景，如固件存储、多媒体数据缓存等。其内建的写保护机制和灵活的扇区/块擦除功能，进一步提升了数据的安全性和操作效率。

读取 W25Q NorFlash 设备的数据

本示例展示如何通过 SPI 总线对 W25Q NorFlash 设备进行读取厂商 ID 和设备 ID，确保 NorFlash 正常工作。

硬件连接

开发板的 SPI 与 W25Q 硬件连接，如图所示：

查手册获取 Flash 的 ID

通过查阅 W25Q128 的数据手册，可以了解到 W25Q128 芯片的 MANUFACTURER ID 和 DEVICE_ID 为 0xEF 和 0x17：

创建工程点击展开

1. 依次点击 “文件” -> “新建” -> "RT-Thread RuiChing App 项目"。

   

2. 在弹出新建向导中选择 开发版 、BSP: 、示例 、 调试器/下载器。选择好之后点击 “完成”。

   

3. 点击 “完成” 后，等待工程创建完成。

   

4. 创建完成。

   

构建工程点击展开

1. 单击工程使工程进入 Active-Debug 模式。

   

2. 点击工具栏上的构建按钮进行工程编译。

   

3. 构建成功后，会显示构建成功的信息。

   

固件下载点击展开

1. 固化设备树

   

2. 固化 APP

   

核心示例代码

SPI 示例相关代码说明

• rt_spi_bus_attach_device_cspin：该函数实现了 SPI 从设备的注册流程，包括设备句柄、设备的名称、挂载的总线名称和 cs 引脚。
• rt_spi_configure：该函数实现了 SPI 从设备配置流程，包括设备模式，数据宽度，支持的最大通信速率。
• rt_spi_transfer：该函数实现了向 w25q 设备发送 0x90 指令读取厂商 ID 和设备 ID 的命令。

spi_example.c

static rt_err_t spi_device_init(void)
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    struct rt_spi_device *dev;

    struct rt_spi_configuration cfg = {
        .mode = RT_SPI_MODE_0 | RT_SPI_MSB,
        .data_width = 8,
        .max_hz = 400000,
    };

    if (rt_device_find(SPI_DEVICE_NAME) == RT_NULL)
    {
        dev = rt_malloc(sizeof(struct rt_spi_device));
        if (dev == RT_NULL)
        {
            LOG_E("malloc dev failed");
            ret = (-RT_ERROR);
            goto dev_err;
        }

        ret = rt_spi_bus_attach_device_cspin(
            dev, SPI_DEVICE_NAME, SPI_BUS_NAME, SPI_CS_PIN, RT_NULL);
        if (ret != RT_EOK)
        {
            LOG_E("mount spi bus failed");
            ret = (-RT_ERROR);
            goto attach_err;
        }
    }

    dev = (struct rt_spi_device *)rt_device_find(SPI_DEVICE_NAME);
    if (dev == RT_NULL)
    {
        LOG_E("not find device %s", SPI_DEVICE_NAME);
        ret = (-RT_ERROR);
        goto dev_err;
    }

    rt_spi_configure(dev, &cfg);
    ...
}

static int spi_transfer(void)
{
    struct rt_spi_device *spi_dev_w25q = RT_NULL;
    rt_uint8_t w25x_read_id[6] = { 0x90, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };

    rt_uint8_t id[6] = { 0 };

    if (spi_device_init() != RT_EOK)
    {
        return (-RT_ERROR);
    }

    spi_dev_w25q = (struct rt_spi_device *)rt_device_find(SPI_DEVICE_NAME);

    rt_spi_transfer(spi_dev_w25q, w25x_read_id, id, 6);
    LOG_I("use rt_spi_transfer() read w25q ID is: 0x%X%X", id[4], id[5]);

    return RT_EOK;
}

运行程序

开发板运行程序后，在终端输入 spi_transfer 命令，结果如下：

在整个命令执行期间，系统将执行以下操作：

• 向 w25q 设备发送 0x90 指令读取厂商 ID 和设备 ID；

• 打印读取到的厂商 ID 和设备 ID。

msh />spi_transfer
[I/example.spi] use rt_spi_transfer() read w25q ID is: 0xEF17