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W25Q128
阅读:77时间:2025-01-07 14:40:15

W25Q128 是由 Winbond(华邦电子)制造的一款高性能、低功耗的串行闪存(Serial Flash)器件,主要应用于嵌入式系统、物联网设备以及各种数据存储应用中。它采用 SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)通信协议,并提供了128Mb(即16MB)的存储容量。

主要特性

存储容量:128Mb (16M x 8),等同于16MB的非易失性存储空间。
  接口类型:支持标准SPI、双线SPI(Dual I/O)、四线SPI(Quad I/O),以及快速四线SPI(QPI)模式,提供灵活的数据传输选项。
  时钟频率:最高支持104MHz的时钟频率,确保高速数据传输。
  写入速度:字写周期只需50微秒,页写周期为3毫秒,满足快速编程需求。
  工作电压:2.7V至3.6V的工作电压范围,适应多种电源环境。
  温度范围:工业级温度范围从-40°C到+85°C,适合在广泛的工作环境中使用。
  封装形式:常见的封装包括SOP-8和WSON-8,尺寸紧凑,便于PCB布局。
  擦除/写入单位:最小擦除单位为一个扇区(4KB),页编程单位为256字节。
  保护机制:内置写保护功能,防止意外写入或擦除操作。
  环保认证:符合RoHS3规范,确保产品无铅且对环境友好。

内部结构

块和扇区划分:整个存储空间被划分为256个块(Block),每个块大小为64KB。每个块又进一步划分为16个扇区(Sector),每个扇区大小为4KB。
  地址映射:通过24位地址来访问存储器中的任意位置,允许用户读取或写入特定的数据。
  操作指令
  读制造商/设备ID:命令码0x90用于读取制造商ID(通常为0xEF)和设备ID(例如对于W25Q128为0x17)。
  写使能(Write Enable):命令码0x06用于开启写保护,允许接下来的擦除或编程操作。
  读数据(Read Data):命令码0x03用于连续读取一个或多个数据字节。
  页编程(Page Program):命令码0x02用于向已擦除的存储单元中写入最多256字节的数据。
  扇区擦除(Sector Erase):命令码0x20用于擦除一个4KB的扇区。
  块擦除(Block Erase):命令码0xD8用于擦除一个64KB的块。
  芯片擦除(Chip Erase):命令码0xC7用于擦除整个芯片的所有内容。

应用领域

代码存储:用于存储微控制器或其他处理器的固件代码。
  数据记录:保存配置参数、日志信息或者其他需要持久化的数据。
  固件更新:支持通过空中下载(OTA)进行远程固件升级。
  消费电子产品:如智能手机、平板电脑、数码相机等便携式设备中的程序和数据存储。
  工业自动化:用于PLC、HMI等人机界面设备中的程序和数据存储。
  通信模块:在网络路由器、调制解调器等通信设备中作为引导加载程序(Bootloader)或应用程序的存储介质。

设计注意事项

缓存区要求:由于最小擦除单位是4KB,因此在进行写入操作之前,可能需要准备至少4KB的SRAM缓存区,以保证数据的一致性和完整性。
  状态寄存器检查:在执行任何写入或擦除操作前,应先查询状态寄存器(Status Register)中的写使能位(WEL)是否为1,并在操作完成后确认忙碌位(BUSY)是否已经清零。
  可靠性和耐久性:考虑到闪存有一定的写入/擦除寿命限制,设计时应当注意优化算法,尽量减少不必要的擦写次数,延长芯片使用寿命。

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