乐鑫Esp32学习之旅28 分享在 esp32 SDK实现驱动 Flash W25Q32 的封装，扩大容量存储更多的资源。（开源源码工程）。

Posted 2021-12-23 半颗心脏

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• 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。

系列一：ESP32系列模组基础学习系列笔记

1、 爬坑学习新旅程，虚拟机搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
2、 巧用eclipes编辑器，官方教程在在Windows下搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
3、 认识基本esp32的GPIO接口，开始点亮您的第一盏 LED和中断回调实现按键功能 。
4、体会esp32的强大的定时器功能， 实现定时2s闪烁一盏LED灯。
5、接触实践esp32的pwm宽度脉冲功能， 实现呼吸效果闪烁一盏LED灯。
6、smartConfig和微信airKiss在esp32的实现，一键配网轻松快捷连接路由器。
7、利用GPIO中断做一个按键的短按和长按的回调事件，再也无须担心触发源。
8、esp32上实现本地 UDP 客户端和服务端角色，在局域网内实现通讯。
9、esp32上实现本地 TCP 客户端和服务端角色，可断线重连原路返回数据。
10、乐鑫esp32 SDK编程利用rmt驱动ws2812七彩灯，实现彩虹渐变效果。
11、入门 乐鑫esp-adf 音频框架开发，esp32造一个蓝牙耳机，实现切换歌曲，获取歌曲信息等功能。
12、开源一个微信公众号airkiss配网esp32以及局域网发现功能的工程，分享一个airkiss配网小工具。
13、esp32 内置 dns 服务器，无需外网访问域名返回指定网页。
14、esp32 sdk编程实现门户强制认证，连接esp32热点之后，自动强制弹出指定的登录界面。
15、认识本地离线语音唤醒识别框架 esp-skainet ，实现较低成本的硬件语音本地识别控制。
16、学习本地语音唤醒离线识别框架 esp-skainet ，如何修改唤醒词? 如何自定义命令词？如何做意图动作？
17、全网首发，乐鑫esp32 sdk直连京东微联·小京鱼 · IoT开放平台，实现叮咚音响语音智能控制。
18、入门京东微联·小京鱼的控制面板H5开发，读懂vue语法，做自己的控制页面。
19、重磅开源，如何在微信小程序上ble蓝牙配网esp32，blufi的那些事！
20、一篇好文，开发过程中编译esp32固件太大，无法正常启动？教你如何自定义分区表partitions.csv。
21、 esp32蓝牙配网blufi的高度封装，集成简单、使用简单、容易上手，提高开发效率！
22、讨论下程序员 “青春饭” 那些事，分享在esp32实现多种加密算法md5 |AES CBC-ECB| Sha1 | Sha256 等！
23、安信可 esp32-a1s 音频开发板移植最新 esp-adf 音频框架，小试牛刀如何实现在线文字转语音播放。
25、分享在 esp32 SDK实现冷暖光色温平滑调节的封装，轻松集成到您的项目去。
26、分享下如何在window下使用CMake编译，编译速度提高传统 make 编译一个档次，支持 ESP32 和 ESP32-C3。
27、windows10平台下自带的Linux安装 ESP8266/ESP32 环境，再无需额外安装虚拟机了。
28、分享在 esp32 SDK实现驱动 Flash W25Q32 的封装，轻松集成到您的项目去。

系列二：ESP32-Camera 摄像头开发板系列笔记

1、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，实现MQTT远程拍照传输到私有服务器。
2、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，实现本地视频流监控。
3、安信可 ESP32-Cam 摄像头开发板二次开发 C SDK编程，拍照图片通过有线串口传到上位机PC端。

系列三：ESP32-C3 模组系列笔记

1、【蓝牙Mesh笔记 ①】ESP32-C3 模组上实现天猫精灵蓝牙 BLE Mesh AliGenie 接入，无需WiFi 连接也可以实现天猫精灵语音控制。

系列四：ESP32-S3 模组系列笔记

1、安信可 ESP32-S3 模组上驱动摄像头 OV2640，实现远程拍照并 HTTP 传输到阿里云对象存储OSS，并显示在微信小程序上。。

系列四：ESP32模组系列笔记 LVGL LittlevGL

1、【LittlevGL ESP32 学习笔记 ①】移植最新的 LVGL 到安信可ESP32\\C3模组，显示一个二维码。

文章目录

• 一、前言
• 二、再回顾 Flash W25QXX系列
• • Flash与EEPROM的区别
• 三、驱动的一些常见知识
• • 3.2 获取芯片信息:
  • 3.3 华邦 Winbond flash 信息
• 四、接线
• • 实物图：
  • 五、使用以及日志串口输出
  • 另外，不要把我的博客作为学习标准，我的只是笔记，难有疏忽之处，如果有，请指出来，也欢迎留言哈！

一、前言

最近遇到好多粉丝的感谢，我也感谢大家的支持，不管在哪工作，写博客是我一直坚持下来的习惯，把现学的、所学的，总结出来，共勉大家！

最近遇到客户需要在 ESP32-C3 模组外置驱动一个 Flash，于是乎，翻阅了下之前学的正点原子 STM32 资料，很快就适配移植了在安信可的 ESP-C3-12F、ESP32、ESP32S2系列模组，现在也分享给大家。

二、再回顾 Flash W25QXX系列

在2019年，我就写过一篇博客，很详细写明了里面的flash空间情况。

可移步到博客：渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列，熟悉代码块在其的分布，得心应手放置图片或其他资料：https://blog.csdn.net/xh870189248/article/details/81017735

一般情况，对于ESP类产品，我们在内置的Flash增加即可容量，即可达到需求。但是，有些应用场景，会用到大空间，像64MB这么大，就需要2个flash了。

那么，我们就需要外挂一个FLASH，那么你也需要本文拉。这里我们选择Flash，而不是EEPROM呢。因为两者之间有所区别的。

①、w25q系列生产的加工的商家很多，但是里面的分布和命名规则都是一样的。比如华邦的w25q64，spi通讯接口，64就是指64Mbit也就是8M的容量。而我们平时的8266-12f的32Mbit就是4M容量。

②、w25q64为例，我分析下里面的存储分布。w25q64把8M容量分为了128块，每一块又分为16个扇区，而每个扇区占4K大小。由此可计算到，w25q64有 64Mbit / 8 * 1024 / 16 / 4 = 128 块 ，有128 * 16 = 2048 个扇区，此计算原理后面我会提到。

③、w25q64为例，我们在擦除数据时候，最少擦除单位为一个扇区，也就是每次必须擦除 4K 字节。写数据也是一样，必须一个扇区一个扇区去写，所以有我们的esp8266文档提到为什么要4的倍数去写读一个数据。

④、w25q64为例，我们在往某个地址写之前必须确保这个地址上的值是0xFF，否则说明这个地址以前被写过数据，还没有被擦除。w25q64擦除的最小单位是Sector也就是4k个字节，也就是说如果要想往某个地址写一个值，如果这个地址上的值不是0xFF，那么就要把整个扇区都擦除，然后在写。

⑤、w25q64为例，给w25q64开辟一个4k的缓存，比如定义一个4k的数组，然后在写数据之前先判断如果这个地址上的数据不是0xFF，就先把这个地址所在的Sector里的数据全部保存在4k缓存中，再擦除这个扇区，再把缓存中对应的地址上的数据更新，再把这个4k缓存区的所有数据一次性的写入到这个Sector中。因此我们在esp8266操作存储时候，要注意先擦除再写数据。

⑥、w25q64为例，一共是8M字节=810241024=8388608(Byte)，分为128块(64K)，每一块有分为16个扇区(4K)，所以扇区的个数是：12816=2048(个)，那么我们选择扇区的范围就是0-2047，假如要擦除第1000个的扇区，那么这个扇区的字节起始就是10004096=4096000，然后W25Q64就从4096000开始往下擦除4K大小的数据空间，计算地址的时候是使用字节来计算的。

下面是我用心画的一个示意图，方便大家去了解下：

这个多少块的计算公式的得来主要后面推导过来的，我们仔细发现，后面都是一个4K为一个扇区，16个扇区为一块，所以我们先将我们的64Mbit换算为64/8*1024= 8192k的容量去除于每个扇区的大小就是一共有多少块了！

Flash与EEPROM的区别

1、 FLASH按扇区操作，EEPROM则按字节操作
2、 FLASH写入时间长，EEPROM写入时间短
3、 FLASH擦写次数少（10000次），EEPROM次数多（1000000次）
4、 FLASH的电路结构简单，成本低，EEPROM工艺复杂，成本高

三、驱动的一些常见知识

这次的代码，移植来自正点原子，我也将PPT整理放给大家看看。

3.2 获取芯片信息:

Byte1 : 厂商ID(0xef=Winbond)
Byte2 : 内存信息(0x40=SPI/0x60=QPI)
Byte3 : 容量 (2^0x14=220=0x100000=1M Byte=8M Bit)

• First 10Byte : ASCII 0-9
• Next 32Byte : ASCII A-Z

3.3 华邦 Winbond flash 信息

Device	Byte容量s	Address range	4K-Sectors数量	32K-Blocks数量	64K-Blocks数量	JEDEC ID
W25Q80	1M	0x0FFFFF	256	32	16	EF-40-14
W25Q16	2M	0x1FFFFF	512	64	32	EF-40-15
W25Q32	4M	0x3FFFFF	1024	128	64	EF-40-16
W25Q64	8M	0x7FFFFF	2048	256	128	EF-40-17
W25Q128	16M	0xFFFFFF	4096	512	256	EF-40-18

四、接线

您可以通过 menuconfig 配置您的GPIO.

	W25Q64		ESP32	ESP32-S2	ESP32-C3
1	CS	–	GPIO5	GPIO34	GPIO9
2	MISO	–	GPIO19	GPIO33	GPIO18
3	WP	–	3.3V	3.3V	3.3V
4	GND	–	GND	GND	GND
5	MOSI	–	GPIO23	GPIO35	GPIO19
6	SCK	–	GPIO18	GPIO36	GPIO10
7	HOLD	–	3.3V	3.3V	3.3V
8	VCC	–	3.3V	3.3V	3.3V

实物图：

五、使用以及日志串口输出

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_log.h"
#include "my_spi_flash.h"

#define TAG "AiThinker-W25QXX::"

const uint8_t TEXT_Buffer[] = "I am aithinker xuhongv";
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)

void app_main()


	SPI_FLASH_Init();

	uint8_t datatemp[256] = 0;

	uint16_t FLASH_SIZE = 8 * 1024 * 1024; //FLASH 大小为8M字节

	ESP_LOGI(TAG, "Write mySaveBuff length:%d", SIZE);
	ESP_LOGI(TAG, "Write mySaveBuff:%s\\n", TEXT_Buffer);

	W25QXX_Write(TEXT_Buffer, FLASH_SIZE - 100, SIZE);
	W25QXX_Read(datatemp, FLASH_SIZE - 100, SIZE);

	ESP_LOGI(TAG, "Get mySaveBuff:%s \\n", datatemp);

乐鑫官方仓库也集成了驱动文件系统：examples/storage/ext_flash_fatfs

本文章源码免费下载：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32/tree/master/25_esp32c3_flash_w25q32

另外，不要把我的博客作为学习标准，我的只是笔记，难有疏忽之处，如果有，请指出来，也欢迎留言哈！

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