RT-THREAD的SFUD驱动简介基于W25Q128

SFUD简介

SFUD是一款开源的串行 SPI Flash 通用驱动库。
详细介绍可查看官方说明，作为一个通用的中间套件，帮用户屏蔽了底层的FLASH操作，也方便用户使用不同的FLASH时进行移植。
只需要配置好SPI就可以完成驱动的移植。

FLASH特点

FLASH写的时候，只能从1写到0，而不能从0写到1。因此写之前必须使先写要写地址的字节先重置为FF（即擦除操作），才可以写入数据。
同时擦除的最小单位通常是页（PAGE）或者段（sector)，一次写入多为一页，若超过一页需要重新输入页地址后，才可以继续写入数据。
读数据的时候，是可以跨页读取的
相对于EEPROM，FLASH的最大可写次数较小，需要配合软件方法来延长寿命。

W25Q128

容量128M-bit / 16M-byte
65536页（page),每一页包括256-byte
擦除最小单位有三种 4KB(16 Pages), 32KB(128 Pages), 64KB(256 Pages),会根据输入的地址，自动计算出最小分块起始地址进行擦除，并不能指定4K区间的随意起始地址
写操作前，都要需写入写使能操作命令，才可以进写操作（包括擦除）

具体命令（十六进制）

指令	指令码
Write Enable	06h
Write Disable	04h
Read Status Register	05h
Chip Erase	C7h/60h
Page Program	02h
Sector Erase(4KB)	20h
Block Erase(32KB)	52h
Block Erase(64KB)	D8h
Read Data(32KB)	03h
Fast Read	0Bh
Manufacturer/Device ID	90h
JEDEC ID	9Fh

Read Data与Fast Read的写入地址有些区别，Fast Read需要多写一位dummy数据

读取ID时，不同命令返回的值有些许区别，具体返回值如下图

移植

RT-THREAD STM32环境

在RT-THREAD的项目中，将spi_flash_sfud.c,sfud.c,sfud_sfdp.c这三个文件添加至工程,这个三文件是SFUD的实现，SFUD的底层还要去调用SPI的实现
即spi_core.c与spi_dev.c这两个SPI实现
配置rtconfig.h中使能SPI,还要使用SFUD，同时使能INFO_TABLE，不然初始化的时候SFUD会出错

配置

#define RT_USING_SPI
#define BSP_USING_SPI1

#define RT_USING_SFUD
//#define RT_DEBUG_SFUD
//#define RT_SFUD_USING_SFDP
#define RT_SFUD_USING_FLASH_INFO_TABLE

初始化

由于配置了SPI1，在SPI1初始化之后，先邦定CS引脚，再进行注册(使用rt_sfud_flash_probe），之后就可以使用

  rt_spi_flash_device_t pFlashDev;
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  rt_hw_spi_device_attach("spi1", W25Q128_SPI_NAME, GPIOA, GPIO_PIN_4);
  pFlashDev = rt_sfud_flash_probe(W25Q128_DEVICE_NAME, W25Q128_SPI_NAME);

读操作

sfud_flash_t pSfudDev = rt_sfud_flash_find(W25Q128_SPI_NAME);
sfud_read(pSfudDev, tmpAddr, 1, output);

写操作

sfud_flash_t pSfudDev = rt_sfud_flash_find(W25Q128_SPI_NAME);
sfud_write(pSfudDev, tmpAddr, 1, &tmpAddr);

RT-THREAD本身已经很好的支持SFUD，用户只需进行配置就可以使用，帮助用户屏蔽了底层的具体FLASH操作，不过此时用户还要进行分配地址，以及规划如何擦除

非RTOS裸机

部分API讲解

初始化函数，也可以通过其他方式来初始化，像RT-THREAD初始时就没有调用这个接口

sfud_err sfud_init(void);

另一个初始化函数接口，也可以调用这个接口来实现初始化

sfud_err sfud_device_init(sfud_flash *flash);

读数据

sfud_err sfud_read(const sfud_flash *flash, uint32_t addr, size_t size, uint8_t *data);

擦除sector，具体的擦除大小在CHIP_INFO表中已经写了

sfud_err sfud_erase(const sfud_flash *flash, uint32_t addr, size_t size);

写数据，在页面擦除好的基础上，可以直接跨页写，具体的实现已由SFUD来实现了

sfud_err sfud_write(const sfud_flash *flash, uint32_t addr, size_t size, const uint8_t *data);

小结

SFUD移植方便，同时屏蔽了很多底层具体的实现使应用层的代码更加的清晰
不过这个通用驱动库并没有包括FLASH均衡损耗的代码，需要其他的操作来实现这个功能以延长使用寿命，相当于在SFUD上面，再架一层FLASH的管理套件，像EasyFlash