SPI_Flasher_Via_STM32/Doc

本工程为一个USB烧录器，主要功能为烧录SPI Flash和I2C EEPROM，也提供一些附属功能。

全部功能如下:

• 支持极其有限的USB转串口功能，用于调试。
• USB虚拟串口转SPI功能
• SPI Flash烧写功能（主要为w25q80及其兼容器件）
• USB虚拟串口转I2C
• I2C EEPROM烧写功能（主要为AT24C64及其兼容器件）

软件部分

在本工程中，USB被配置为虚拟串口功能(属于USB CDC)，一般情况下是免驱的，已测试平台：

• Windows 10
• ubuntu 19.04

当硬件被接入时，会自动安装通用驱动，在Windows 10下会分配一个串口号COMx(x为不固定的数字值)，在linux下会被udev自动分配到/dev/ttyACMx(x为不固定的数字值)。此时，便可以像操作普通串口设备一样操作硬件。

在本工程中通过上位机设置的串口参数区分不同的模式，模式区分如下：

• 串口模式：上位机设置的串口波特率小于1500000，用于有限的USB转串口功能。
• 原始模式SPI：上位机设置的串口波特率大于等于2000000且停止位设置为1位，提供原始的USB虚拟串口转SPI功能。
• 命令模式SPI：上位机设置的串口波特率大于等于2000000且停止位设置不为1位，此时上位机发送的数据将被解析，然后调用内置的函数通过SPI对Flash进行操作，可以提高读写速率。
• 原始模式I2C：上位机设置的串口波特率大于等于1500000小于2000000且停止位设置为1位，提供原始的USB虚拟串口转I2C功能。
• 命令模式I2C：上位机设置的串口波特率大于等于1500000小于2000000且停止位设置不为1位，此时上位机发送的数据将被解析，然后调用内置的函数通过I2C对EEPROM进行操作，可以提高读写速率。

当在串口助手上调试时，所有操作均需要在hex模式下进行，不能直接发送字符串。

串口模式

此时将会尽可能使用上位机对串口的设置(停止位、校验位、数据长度、波特率等)对UART2进行设置，上位机发送的数据将会直接从UART2发送，UART2接收的数据也将直接发送给上位机。

原始模式SPI

此时将会直接将从上位机接收的数据从SPI的MOSI发送出去，同时从MISO接收的数据也将直接返回给上位机。在一次通信中，上位机发送的数据长度应该为发送给SPI从器件的命令长度加上SPI从器件返回的数据长度，发送给上位机的长度同上位机发送的长度，上位机接收的数据前半部分是发送时从器件发送的数据(一般是无效的)，后半部分才是真正的有效数据。

例: SPI Flash可以通过读芯片ID判断容量，发送9f，将返回3字节（包含厂商代码和芯片ID）.

命令模式SPI

上位机发送的数据将被解析，第一个字节将会被认为是命令号，硬件通过这个命令号执行不同的函数，出错时，返回的数据的第一个字节为0xff。

Mode_SPI_CMD表
注意:串口发送数据长度大于64字节时将不稳定
命令号	参数1		参数2		参数3		参数4		成功返回长度	说明
	占用长度	说明	占用长度	说明	占用长度	说明	占用长度	说明
0	1	CPOL,为0时为SPI_POLARITY_LOW	1	CPHA，为0时为SPI_PHASE_1EDGE	1	位序，为0时为SPI_FIRSTBIT_MSB			同发送长度	设置SPI通信参数
1									1+40	初始化SPI Flash通信，读写/擦除前必须执行此命令，返回的数据为配置结构体的内容。
2									同发送长度	擦除整个SPI Flash芯片，W25qxx_EraseChip
3	4	扇区地址，小端模式							同发送长度	按扇区擦除SPI Flash芯片,W25qxx_EraseSector
4	4	块地址，小端模式							同发送长度	按块擦除SPI Flash芯片,W25qxx_EraseBlock
5	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			同发送长度	检查页是否为空，,W25qxx_IsEmptyPage
6	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			同发送长度	检查扇区是否为空W25qxx_IsEmptySector
7	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			同发送长度	检查块是否为空，W25qxx_IsEmptyBlock
8	4	地址，小端模式	1	待写入的数据					同发送长度	写入1字节数据，W25qxx_WriteByte
9	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	至帧结束	待写入的数据			同发送长度	按页写入数据，W25qxx_WritePage
10	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	至帧结束	待写入的数据			同发送长度	按扇区写入数据，W25qxx_WriteSector
11	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	至帧结束	待写入的数据			同发送长度	按块写入数据，W25qxx_WriteBlock
12	4	地址，小端模式							5+1	读取1字节数据，数据在末尾，W25qxx_ReadByte
13	4	地址，小端模式	4	数量，小端模式					9+参数2	读取多字节数据，数据在末尾，W26qxx_ReadBytes
14	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			13+参数3	按页读多字节数据，数据在末尾，W25qxx_ReadPage
15	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			13+参数3	按扇区读多字节数据，数据在末尾，W25qxx_ReadSector
16	4	地址，小端模式	4	偏移，小端模式	4	数量，小端模式			13+参数3	按块读多字节数据，数据在末尾，W25qxx_ReadBlock

原始模式I2C

帧格式: I2C器件地址+待发送/接收的的数据，其中器件地址为8位地址(最低位表示读(1)/写(0)),待发送/接收的由帧长度-1的值确定。

例：当使用I2C操作EEPROM AT24C64时，地址为A1（读）/A0(写)。

进行读操作时，无需发送读取地址，自动从当前地址读帧长度-1个字符。需要改变地址时，需要使用写操作(不写入任何数据)。

进行写操作时，除需要器件地址外，待发送的数据前2字节为写入/读取地址（地址高字节在前），后面才是实际写入的数据（长度为帧长度-3，当写入数据不存在时，仅改变地址）。注意：写入数据时，不会自动跨页，如需跨页，要分为多次写操作。

命令模式I2C

上位机发送的数据将被解析，第一个字节将会被认为是命令号，硬件通过这个命令号执行不同的函数，出错时，返回的数据的第一个字节为0xff。

Mode_I2C_CMD表
注意:串口发送数据长度大于64字节时将不稳定
命令号	参数1		参数2		参数3		参数4		成功返回长度	说明
	占用长度	说明	占用长度	说明	占用长度	说明	占用长度	说明
1	2	低字节在前，表示EEPROM容量(KBit)							同发送长度	设置EEPROM容量大小，检测EEPROM是否存在
2	2	低字节在前，起始地址	2	低字节在前，读取长度					参数2+1	读取EEPROM内容
3	2	低字节在前，起始地址	至帧结束	待写入数据					同发送长度	写EEPROM内容

硬件部分

硬件部分主要由一块带USB接口的主板和各种封装转DIP-8座组成。

注意:主板外形会随着PCB工艺，选择性焊接和硬件设计版本的不同而不同，但最主要的USB接口和插座接口均不会缺少。

由于有很多EEPROM和SPI Flash并不是DIP-8封装的，因此需要转接插座才能安装到主板上。

SOP-8转DIP-8插座（主要用于安装w25q80）：

TSSOP-8转DIP-8座(主要用于安装AT24C64)：

注意:芯片安装时，1脚的位置要正确，否则可能烧坏芯片（接反时，芯片电源和地会对调）

上位机软件

上位机软件主要是用于EEPROM和Flash的烧录，一般只使用命令模式SPI和命令模式I2C。除此之外，其它模式基本上只是用于调试，只需要使用串口调试助手。

例：24C64 EEPROM的烧写

例：w25q80 flash的烧写（部分操作耗时较长，进行了快进）