wandering1/STM32F4-Base
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164
Drivers/BSP/GD5F2GQ5UE/gd5f2gq5ue.c
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@@ -1,17 +1,14 @@
/*
* 妯″潡鍚嶇О锛欸D5F2GQ5UE SPI NAND Flash 椹卞姩
* 模块功能：提供 GD5F2GQ5UE SPI NAND Flash 的初始化、读、写、擦除接口
* 适用平台：STM32F407ZGT6 + SPI1 硬件 SPI
* 作者：王建锋
* 创建日期：2026-07-16
* 修改记录：
* 2026-07-16 王建锋 创建初始版本
* 2026-07-17 王建锋 切换硬件 SPI，修正擦除地址，参考 NuttX 驱动
* 妯″潡鍔熻兘锛氭彁锟?GD5F2GQ5UE SPI NAND Flash 鐨勫垵濮嬪寲銆佽<EFBFBD>銆佸啓銆佹摝闄ゆ帴锟? * 閫傜敤骞冲彴锛歋TM32F407ZGT6 + SPI1 纭<>欢 SPI
* 浣滆€咃細鐜嬪缓锟? * 鍒涘缓鏃ユ湡锟?026-07-16
* 淇<EFBFBD>敼璁板綍锟? * 2026-07-16 鐜嬪缓锟? 鍒涘缓鍒濆<E98D92>鐗堟湰
* 2026-07-17 鐜嬪缓锟? 鍒囨崲纭<E5B4B2>欢 SPI锛屼慨姝ｆ摝闄ゅ湴鍧€锛屽弬锟?NuttX 椹卞姩
*/
/* 澶存枃浠跺寘鍚<E5AF98>尯 */
#include "gd5f2gq5ue.h"
#include <string.h>
#include "gd5f2gq5ue.h"
/*
* 璋冭瘯杈撳嚭閰嶇疆
@@ -43,12 +40,11 @@ static int gd5f_block_erase(uint32_t block_addr);
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氱瓑寰呰姱鐗囨搷浣滃畬鎴愶紙杞<E7B499><E69D9E> OIP 浣嶏級
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歵imeout_ms - 瓒呮椂鏃堕棿 uint32_t > 0
* 返回值：0 - 操作完成，-2 - 超时
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎿嶄綔瀹屾垚锟?2 - 瓒呮椂
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 鍑芥暟璇存槑锛氬惊鐜<E6838A><E9909C>鍙栫姸鎬佸瘎瀛樺櫒鐩村埌 OIP 浣嶆竻闆舵垨瓒呮椂
*/
static int gd5f_wait_busy(uint32_t timeout_ms)
{
static int gd5f_wait_busy(uint32_t timeout_ms) {
uint8_t cmd = GD5F_CMD_GET_FEATURE;
uint8_t addr = GD5F_REG_STATUS;
uint8_t status = 0;
@@ -75,10 +71,8 @@ static int gd5f_wait_busy(uint32_t timeout_ms)
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛氭棤
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 函数说明：CS# 拉低后发送 06h 命令再拉高
*/
static int gd5f_write_enable(void)
{
* 鍑芥暟璇存槑锛欳S# 鎷変綆鍚庡彂锟?06h 鍛戒护鍐嶆媺锟? */
static int gd5f_write_enable(void) {
uint8_t cmd = GD5F_CMD_WRITE_ENABLE;
GD5F_CS_LOW();
@@ -90,13 +84,11 @@ static int gd5f_write_enable(void)
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氳<E9949B>鍙栫姸鎬佸瘎瀛樺櫒
* 入口参数：p_status - 状态值输出指针 uint8_t* 不为 NULL
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歱_status - 鐘舵€佸€艰緭鍑烘寚锟? uint8_t* 涓嶄负 NULL
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 函数说明：发送 0Fh + C0h 地址后读取1字节状态值
*/
static int gd5f_read_status(uint8_t *p_status)
{
* 鍑芥暟璇存槑锛氬彂锟?0Fh + C0h 鍦板潃鍚庤<E98D9A>锟?瀛楄妭鐘舵€侊拷? */
static int gd5f_read_status(uint8_t *p_status) {
uint8_t cmd = GD5F_CMD_GET_FEATURE;
uint8_t addr = GD5F_REG_STATUS;
@@ -110,15 +102,12 @@ static int gd5f_read_status(uint8_t *p_status)
}
/*
* 函数功能：页读取（将数据从存储阵列加载到内部缓存）
* 入口参数：page_addr - 页地址 uint32_t
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：SPI 已初始化
* 函数说明：发送 13h + 3字节行地址，等待 OIP 清零
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氶〉璇诲彇锛堝皢鏁版嵁浠庡瓨鍌ㄩ樀鍒楀姞杞藉埌鍐呴儴缂撳瓨锟? * 鍏ュ彛鍙傛暟锛歱age_addr - 椤靛湴鍧€ uint32_t
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 鍑芥暟璇存槑锛氬彂锟?13h + 3瀛楄妭琛屽湴鍧€锛岀瓑锟?OIP 娓呴浂
*/
static int gd5f_page_read(uint32_t page_addr)
{
uint8_t cmd[4];
static int gd5f_page_read(uint32_t page_addr) {
uint8_t cmd[4] = {0};
cmd[0] = GD5F_CMD_PAGE_READ;
cmd[1] = (page_addr >> 16) & 0xFF;
@@ -135,16 +124,14 @@ static int gd5f_page_read(uint32_t page_addr)
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氫粠鍐呴儴缂撳瓨璇诲彇鏁版嵁
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歝olumn - 鍒楀湴鍧€锛堥〉鍐呭亸绉伙級 uint16_t 0 - 2047
* p_buf - 数据输出缓冲区 uint8_t* 不为 NULL
* size - 读取字节数 size_t > 0
* p_buf - 鏁版嵁杈撳嚭缂撳啿锟? uint8_t* 涓嶄负 NULL
* size - 璇诲彇瀛楄妭锟? size_t > 0
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛氬繀椤诲厛璋冪敤 gd5f_page_read 瀹屾垚鏁版嵁鍔犺浇
* 函数说明：发送 0Bh + 2字节列地址 +1字节 dummy 后读取数据
*/
* 鍑芥暟璇存槑锛氬彂锟?0Bh + 2瀛楄妭鍒楀湴鍧€ +1瀛楄妭 dummy 鍚庤<E98D9A>鍙栨暟锟? */
static int gd5f_read_from_cache(uint16_t column, uint8_t *p_buf,
size_t size)
{
uint8_t cmd[4];
size_t size) {
uint8_t cmd[4] = {0};
cmd[0] = GD5F_CMD_READ_FROM_CACHE;
cmd[1] = (column >> 8) & 0xFF;
@@ -163,16 +150,13 @@ static int gd5f_read_from_cache(uint16_t column, uint8_t *p_buf,
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氶〉缂栫▼锛堝皢鏁版嵁鍐欏叆鎸囧畾椤碉級
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歱age_addr - 椤靛湴鍧€ uint32_t
* column - 鍒楀湴鍧€ uint16_t 0 - 2047
* p_buf - 数据缓冲区 const uint8_t*
* size - 写入字节数 size_t > 0
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：目标区域已擦除
* 函数说明：1. 写使能 - 02h 加载数据 - 10h 执行编程 - 等待完成
* 2. 编程完成后检查 P_FAIL 位
*/
* p_buf - 鏁版嵁缂撳啿锟? const uint8_t*
* size - 鍐欏叆瀛楄妭锟? size_t > 0
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛氱洰鏍囧尯鍩熷凡鎿﹂櫎
* 鍑芥暟璇存槑锟?. 鍐欎娇锟?- 02h 鍔犺浇鏁版嵁 - 10h 鎵ц<E98EB5>缂栫▼ - 绛夊緟瀹屾垚
* 2. 缂栫▼瀹屾垚鍚庢<E98D9A>锟?P_FAIL 锟? */
static int gd5f_page_program(uint32_t page_addr, uint16_t column,
const uint8_t *p_buf, size_t size)
{
const uint8_t *p_buf, size_t size) {
int ret = GD5F_OK;
uint8_t cmd[4];
uint8_t status = 0;
@@ -212,15 +196,12 @@ static int gd5f_page_program(uint32_t page_addr, uint16_t column,
}
/*
* 函数功能：设置 Feature 寄存器
* 入口参数：addr - 寄存器地址 uint8_t
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氳<EFBFBD>锟?Feature 瀵勫瓨锟? * 鍏ュ彛鍙傛暟锛歛ddr - 瀵勫瓨鍣ㄥ湴鍧€ uint8_t
* data - 鍐欏叆鏁版嵁 uint8_t
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 函数说明：先写使能，发送 1Fh + 地址 + 数据，等待操作完成
*/
static int gd5f_set_feature(uint8_t addr, uint8_t data)
{
* 鍑芥暟璇存槑锛氬厛鍐欎娇鑳斤紝鍙戯拷?1Fh + 鍦板潃 + 鏁版嵁锛岀瓑寰呮搷浣滃畬锟? */
static int gd5f_set_feature(uint8_t addr, uint8_t data) {
uint8_t cmd[3];
gd5f_write_enable();
@@ -239,15 +220,11 @@ static int gd5f_set_feature(uint8_t addr, uint8_t data)
}
/*
* 函数功能：块擦除（擦除128KB块）
* 入口参数：block_addr - 块编号 uint32_t 0 - 2047
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：gd5f2gq5ue_init() 已调用
* 函数说明：1. 写使能 - D8h + 3字节字节地址 - 等待完成
* 2. 擦除完成后检查 E_FAIL 位
*/
static int gd5f_block_erase(uint32_t block_addr)
{
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氬潡鎿﹂櫎锛堟摝锟?28KB鍧楋級
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歜lock_addr - 鍧楃紪锟? uint32_t 0 - 2047
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歡d5f2gq5ue_init() 宸茶皟锟? * 鍑芥暟璇存槑锟?. 鍐欎娇锟?- D8h + 3瀛楄妭瀛楄妭鍦板潃 - 绛夊緟瀹屾垚
* 2. 鎿﹂櫎瀹屾垚鍚庢<E98D9A>锟?E_FAIL 锟? */
static int gd5f_block_erase(uint32_t block_addr) {
int ret = GD5F_OK;
uint8_t cmd[4];
uint8_t status = 0;
@@ -282,15 +259,11 @@ static int gd5f_block_erase(uint32_t block_addr)
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氬垵濮嬪寲 GD5F2GQ5UE
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛氭棤
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：SPI1 和相关 GPIO 已由 CubeMX 初始化完成
* 函数说明：1. 发送复位命令并等待完成
* 2. 读取芯片 ID 并校验
* 3. 使能内部 ECC (B0h bit4)
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歋PI1 鍜岀浉锟?GPIO 宸茬敱 CubeMX 鍒濆<E98D92>鍖栧畬锟? * 鍑芥暟璇存槑锟?. 鍙戦€佸<E282AC>浣嶅懡浠ゅ苟绛夊緟瀹屾垚
* 2. 璇诲彇鑺<E5BD87>墖 ID 骞舵牎锟? * 3. 浣胯兘鍐呴儴 ECC (B0h bit4)
* 4. 瑙ｉ櫎鎵€鏈夊潡淇濇姢 (A0h = 0x00)
*/
int gd5f2gq5ue_init(void)
{
int gd5f2gq5ue_init(void) {
int ret = GD5F_OK;
uint8_t mid = 0;
uint8_t did = 0;
@@ -338,15 +311,13 @@ int gd5f2gq5ue_init(void)
}
/*
* 函数功能：读取芯片 ID（MID + DID）
* 入口参数：mid - 制造商 ID 输出指针 uint8_t* 不为 NULL
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氳<EFBFBD>鍙栬姱锟?ID锛圡ID + DID锟? * 鍏ュ彛鍙傛暟锛歮id - 鍒堕€犲晢 ID 杈撳嚭鎸囬拡 uint8_t* 涓嶄负 NULL
* did - 璁惧<E79281> ID 杈撳嚭鎸囬拡 uint8_t* 涓嶄负 NULL
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 函数说明：发送 9Fh 命令后接收1个 dummy + MID + DID
* 鍑芥暟璇存槑锛氬彂锟?9Fh 鍛戒护鍚庢帴锟?锟?dummy + MID + DID
*/
int gd5f2gq5ue_read_id(uint8_t *mid, uint8_t *did)
{
int gd5f2gq5ue_read_id(uint8_t *p_mid, uint8_t *p_did) {
uint8_t cmd = GD5F_CMD_READ_ID;
uint8_t id_buf[3] = {0};
@@ -355,23 +326,19 @@ int gd5f2gq5ue_read_id(uint8_t *mid, uint8_t *did)
HAL_SPI_Receive(&hspi1, id_buf, 3, GD5F_SPI_TIMEOUT);
GD5F_CS_HIGH();
*mid = id_buf[1];
*did = id_buf[2];
*p_mid = id_buf[1];
*p_did = id_buf[2];
return GD5F_OK;
}
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氫粠 NAND 璇诲彇鏁版嵁锛堟敮鎸佽法椤碉級
* 入口参数：offset - 起始字节偏移 long 0 ~ 总容量-1
* p_buf - 数据缓冲区 uint8_t* 不为 NULL
* size - 读取字节数 size_t > 0
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：gd5f2gq5ue_init() 已成功调用
* 函数说明：自动处理跨页读取
*/
int gd5f2gq5ue_read(long offset, uint8_t *p_buf, size_t size)
{
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歰ffset - 璧峰<E792A7>瀛楄妭鍋忕Щ long 0 ~ 鎬诲<EFBFBD>锟?1
* p_buf - 鏁版嵁缂撳啿锟? uint8_t* 涓嶄负 NULL
* size - 璇诲彇瀛楄妭锟? size_t > 0
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歡d5f2gq5ue_init() 宸叉垚鍔熻皟锟? * 鍑芥暟璇存槑锛氳嚜鍔ㄥ<E98D94>鐞嗚法椤佃<E6A4A4>锟? */
int gd5f2gq5ue_read(long offset, uint8_t *p_buf, size_t size) {
int ret = GD5F_OK;
while (size > 0) {
@@ -403,15 +370,11 @@ int gd5f2gq5ue_read(long offset, uint8_t *p_buf, size_t size)
/*
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氬悜 NAND 鍐欏叆鏁版嵁锛堟敮鎸佽法椤碉級
* 入口参数：offset - 起始字节偏移 long 0 ~ 总容量-1
* p_buf - 数据缓冲区 const uint8_t* 不为 NULL
* size - 写入字节数 size_t > 0
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：gd5f2gq5ue_init() 已成功调用，目标区域已擦除
* 函数说明：自动处理跨页写入
*/
int gd5f2gq5ue_write(long offset, const uint8_t *p_buf, size_t size)
{
* 鍏ュ彛鍙傛暟锛歰ffset - 璧峰<E792A7>瀛楄妭鍋忕Щ long 0 ~ 鎬诲<EFBFBD>锟?1
* p_buf - 鏁版嵁缂撳啿锟? const uint8_t* 涓嶄负 NULL
* size - 鍐欏叆瀛楄妭锟? size_t > 0
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歡d5f2gq5ue_init() 宸叉垚鍔熻皟鐢<E79A9F>紝鐩<E7B49D>爣鍖哄煙宸叉摝锟? * 鍑芥暟璇存槑锛氳嚜鍔ㄥ<E98D94>鐞嗚法椤靛啓锟? */
int gd5f2gq5ue_write(long offset, const uint8_t *p_buf, size_t size) {
int ret = GD5F_OK;
while (size > 0) {
@@ -437,15 +400,9 @@ int gd5f2gq5ue_write(long offset, const uint8_t *p_buf, size_t size)
}
/*
* 函数功能：擦除块（按块擦除，最小单位 128KB）
* 入口参数：offset - 起始字节偏移 long 必须块对齐
* size - 擦除字节数 size_t 必须块大小整数倍
* 返回值：0 - 成功，其他 - 错误码
* 限定条件：gd5f2gq5ue_init() 已成功调用
* 函数说明：擦除操作以块为单位
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氭摝闄ゅ潡锛堟寜鍧楁摝闄わ紝鏈€灏忓崟锟?128KB锟? * 鍏ュ彛鍙傛暟锛歰ffset - 璧峰<E792A7>瀛楄妭鍋忕Щ long 蹇呴』鍧楀<E98DA7>锟? * size - 鎿﹂櫎瀛楄妭锟? size_t 蹇呴』鍧楀ぇ灏忔暣鏁帮拷? * 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛锛屽叾锟?- 閿欒<E996BF>锟? * 闄愬畾鏉′欢锛歡d5f2gq5ue_init() 宸叉垚鍔熻皟锟? * 鍑芥暟璇存槑锛氭摝闄ゆ搷浣滀互鍧椾负鍗曚綅
*/
int gd5f2gq5ue_erase(long offset, size_t size)
{
int gd5f2gq5ue_erase(long offset, size_t size) {
int ret = GD5F_OK;
if (offset % GD5F_BLOCK_SIZE != 0) {
@@ -471,14 +428,12 @@ int gd5f2gq5ue_erase(long offset, size_t size)
}
/*
* 函数功能：复位芯片
* 入口参数：无
* 鍑芥暟鍔熻兘锛氬<EFBFBD>浣嶈姱锟? * 鍏ュ彛鍙傛暟锛氭棤
* 杩斿洖鍊硷細0 - 鎴愬姛
* 闄愬畾鏉′欢锛歋PI 宸插垵濮嬪寲
* 函数说明：发送 FFh 复位命令后等待 5ms
* 鍑芥暟璇存槑锛氬彂锟?FFh 澶嶄綅鍛戒护鍚庣瓑锟?5ms
*/
int gd5f2gq5ue_reset(void)
{
int gd5f2gq5ue_reset(void) {
uint8_t cmd = GD5F_CMD_RESET;
GD5F_CS_LOW();
@@ -489,3 +444,4 @@ int gd5f2gq5ue_reset(void)
return GD5F_OK;
}