一、基本概况

• 型号：W25Q128JV（常见版本）
• 厂家：华邦（Winbond）
• 存储容量：128 Mbit = 16 MB
• 接口类型：SPI（支持标准 SPI、Dual SPI、Quad SPI，甚至 Octal SPI）
• 工作电压：2.7V ~ 3.6V（常见 3.3V）
• 封装：SOIC-8、WSON-8、BGA 等

这颗 Flash 在 STM32、ESP32、FPGA、单片机外部存储扩展 中非常常见，常用于：

• 存放程序（BootLoader、固件更新）
• 存放图片、字体、资源（UI、音频）
• 数据记录（黑匣子、日志）

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二、存储结构

W25Q128 的存储组织方式（层级关系）：

• 容量：128 Mbit（16 MB）
• 扇区（Sector）：4096 字节 (4 KB)
• 块（Block）：64 KB = 16 个扇区
• 页（Page）：256 字节
• 总页数：16 MB ÷ 256B = 65536 页

📌 访问和擦除的最小单位：

• 写入最小单位：1 字节（但一次操作最大写 256 字节 / 页写入）
• 擦除最小单位：4 KB（Sector Erase）

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三、SPI 通信

常用引脚

• CS#：片选（低有效）
• CLK：时钟
• MOSI：主机输出数据
• MISO：主机输入数据 （在 Quad SPI 模式下会扩展到 4 条数据线 IO0~IO3）

常用指令（Opcode）

• 0x06：写使能（Write Enable）
• 0x04：写禁止（Write Disable）
• 0x05：读状态寄存器 1
• 0x02：页编程（Page Program，最多 256B）
• 0x20：扇区擦除（4 KB）
• 0xD8：块擦除（64 KB）
• 0xC7/0x60：整片擦除
• 0x03：读取数据（低速）
• 0x0B：快速读取（Fast Read）
• 0x9F：读取 JEDEC ID（常用于设备识别，W25Q128 → 0xEF 0x40 0x18）

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四、工作流程举例

1. 读 JEDEC ID

1. CS 拉低
2. 发送 0x9F
3. 返回 3 字节 ID → EF 40 18

2. 写数据（页编程）

1. 发送 0x06（写使能）
2. 发送 0x02（Page Program）+ 24 位地址
3. 连续写入最多 256 字节
4. 等待 BUSY 清零（状态寄存器 bit0 = 0）

3. 擦除数据

• 擦除前必须 写使能
• 发送 0x20（扇区擦除，4 KB），地址指定扇区起始地址
• 等待擦除完成（几 ms）

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五、优点 & 特点

• 容量大（16 MB）
• 速度高（SPI 时钟可达 104 MHz，Quad SPI 更快）
• 低功耗（待机电流 < 1 μA）
• 支持掉电指令（节能）
• 使用广泛，资料丰富，成本低

六、容量对比

参数	W25Q64	W25Q128
容量	xxxxxxxxxx #include "stm32f10x.h"#include "MyI2C.h"#include "AT24C02.h"#include "usart.h"#include <stdio.h>#include "Delay.h"int main(void){    USART2_Init(115200);    MyI2C_Init();​    uint16_t i;    uint8_t data[256];    for (i = 0; i < 256; i++)   {        AT24C02_WriteByte(i, i);        Delay_ms(5);   }    AT24C02_ReadBuffer(0, data, 256);    for (int i = 0; i < 256; i++)   {        printf("Data[%d] = %d\n", i, data[i]);   }}c	128 Mbit = 16 MB
页 (Page)	256 B	256 B
页数	32768 页	65536 页
扇区 (Sector)	4 KB	4 KB
扇区数	2048	4096
块 (Block)	64 KB	64 KB
块数	128	256

七、页 (Page)、扇区 (Sector)、块 (Block) 的概念和层级顺序

一页有256个字节，一个扇区有16页（16*256Byte=4096Byte)

所以第0页的地址是0-255，第一页的地址是256-511

扇区的地址怎么计算？

因为十进制4096=十六进制0x1000，所以下一个扇区的起始地址 = 当前地址 + 0x1000

第0个扇区的地址是0x000000

存储组织层次

SPI Flash 的存储是分级组织的（小 → 大）：

字节 (Byte)  →  页 (Page)  →  扇区 (Sector)  →  块 (Block)  →  整片 (Chip)

可以类比成一本书：

• 字节 = 一个字
• 页 = 一页纸
• 扇区 = 一小章（几页组成）
• 块 = 一大章（很多小章组成）
• 整片 = 整本书

具体定义（以 W25Q128 为例）

1. 页 (Page)
   • 大小：256 字节
   • 最小的编程（写入）单位
   • 一次最多写满一页，写超过会回绕到页头覆盖
2. 扇区 (Sector)
   • 大小：4 KB = 16 页
   • 最小的擦除单位（擦除会清零，变成全 0xFF）
   • 写之前必须先擦除所在的扇区
3. 块 (Block)
   • 大小：64 KB = 16 扇区
   • 可以整块擦除，速度比逐个扇区快
4. 整片 (Chip Erase)
   • 擦除整个 Flash（全部清零为 0xFF）

八、stm32测试代码

传地址的注意事项

W25Q128_PageProgram(256,     data, 256);  // 十进制
W25Q128_PageProgram(0x100,   data, 256);  // 十六进制
W25Q128_PageProgram(0b100000000, data, 256); // 二进制（C语言可能不支持直接写）

#include "stm32f10x.h"
#include "MyI2C.h"
#include "AT24C02.h"
#include "usart.h" // 用于打印结果，可自行实现
#include <stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "MySPI.h"
#include "W25Q128.h"
uint8_t wdata[256];
uint8_t rdata[256];
int main(void)
{
    USART2_Init(921600);
	W25Q128_Init();
    uint16_t i,j;
    // 擦除前两个扇区（共 8KB，足够 32 页）0-31页面
    W25Q128_SectorErase(0x000000);  // 4KB
    W25Q128_SectorErase(0x001000);  // 另 4KB

    Delay_ms(10);

    // 写入前 32 页（每页 256 字节，共 8KB）
    printf("Writing 32 pages...\r\n");
    for (i = 0; i < 32; i++) {
        uint32_t addr = i * 256;

        // 构造数据：第 i 页全填 i
        for (j = 0; j < 256; j++) {
            wdata[j] = i;
        }

        W25Q128_PageProgram(addr, wdata, 256);
        printf("Page %d written at 0x%06X\r\n", i, addr);
    }

    // 读取验证
    printf("Reading back...\r\n");
    for (i = 0; i < 32; i++) {
        uint32_t addr = i * 256;
        W25Q128_ReadData(addr, rdata, 256);

        for (j = 0; j < 256; j++) {
            // if (rdata[j] != i) {
            //     printf("ERROR: Page=%d, Offset=%d, Expected=%d, Got=%d\r\n", i, j, i, rdata[j]);
            // }
            printf("Page=%d, Offset=%d, Expected=%d, Got=%d\r\n", i, j, i, rdata[j]);
        }
    }
    
}