ZHDA280 September   2026 MSPM33C321A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2详细说明
    1. 2.1 QSPI 控制器概述
    2. 2.2 与外部 NOR 闪存的硬件连接
    3. 2.3 软件配置
      1. 2.3.1 驱动程序初始化和闪存识别
      2. 2.3.2 启用四路模式并对闪存进行编程
      3. 2.3.3 基于 DMA 的四路读取
    4. 2.4 测出的性能:具有 SPI 流的闪存读取
    5. 2.5 应用用例
      1. 2.5.1 光学模块
      2. 2.5.2 显示应用
      3. 2.5.3 音频存储及播放
  6. 3总结
  7. 4参考资料

QSPI 控制器概述

MSPM33C321A 上的 QSPI 控制器专为外部串行闪存而设计,提供以下主要特性:

  • 单通道、双通道(双向)和四通道数据操作,串行时钟速率高达 40MHz(VDD ≥ 2.7V;VDD ≥ 1.71V 时高达 20MHz),在四路模式下数据传输速率高达 20MB/s
  • 支持 QSPI 模式 0 及模式 3 时钟极性/相位的可编程接口
  • 支持 3 字节和 4 字节的地址外部 QSPI 闪存
  • 预配置的读取帧格式和自动虚拟时钟插入功能,以优化读取操作
  • 可配置自动预取功能,用于在没有 CPU 干预的情况下进行连续数据读取
  • 支持 DMA 的独立传输和接收 FIFO(最多 4 个位置深)
  • 四条用于多个外部存储器器件的片选线路(QSPI_CS0 至 QSPI_CS3)

帧格式是 QSPI 的中央配置选择。QSPICTL0.QSPIFORMAT 字段使用三字母表示法来选择事务的指令、地址和数据阶段如何跨 IO 线路分布,其中每个字母将一个相位描述为单通道、双通道或四通道。配置和状态帧(命令写入、状态读取)使用 SPI 或 QPI 半双工格式,而数据读取帧支持表 1 中列出的六种格式。请注意,QQQ 模式与 QPI 模式相同,并且仅支持时钟组合 SPO=0/SPH=0(模式 0)和 SPO=1/SPH=1(模式 3)。

表 2-1 QSPI 数据读取帧格式 (QSPICTL0.QSPIFORMAT)
格式 代码 指令 地址 数据 典型用途
SSS 8h 单通道 单通道 单通道 正常/快速读取
固态硬盘 9h 单通道 单通道 双通道 快速读取双路输出
SDD Ah 单通道 双通道 双通道 快速读取双路 IO
SSQ Bh 单通道 单通道 四通道 快速读取四路输出
SQQ Ch 单通道 四通道 四通道 快速读取四路 IO
QQQ (QPI) Dh 四通道 四通道 四通道 完全 QPI 运行

对于每种数据读取格式,使用所选闪存读取命令所需的指令操作码 (QSPICMDBYTE)、地址宽度 (QSPIADDRMODE)、可选性能字节 (QSPIPERFBYTE) 和虚拟时钟计数 (QSPIDUMMYCLK) 对控制器进行编程;虚拟时钟提供 NOR 闪存时间来检索所请求的数据。串行时钟通过 CLKDIV 分频器和 CLKCTL 预分频器从 SYSCLK 产生,最高可达 40MHz 最大值,延迟数据采样选项 (CLKCTL.DSAMPLE) 或内部时钟环回 (QSPITIMING.DATSMPLDY) 可用于补偿高时钟速率下的电路板和闪存输出延迟。

QSPI 外设映射到基地址 0x4003.2000(非安全)/0x5003.2000(安全),使用中断线 47 (QSPI0),并通过触发器 18 (QSPI RX) 和 19 (QSPI TX) 连接到 DMA 控制器。有关寄存器级别的详细信息,请参阅 MSPM33C3x 160MHz 微控制器技术参考手册中的“QSPI”一章。