5.25 SFlash SPI Flash设备

学习阁2026/7/20大约 2 分钟设备驱动驱动SFlashSPI FlashSFDP存储

5.25 SFlash SPI Flash设备

📚 本节导读

学习时长: 约 35 分钟
难度级别: ⭐⭐⭐⭐☆
前置知识: C 语言基础、SPI 总线基础、5.1 设备驱动框架

🎯 学习目标

理解 SFlash SPI Flash 驱动框架的分层架构
掌握 SFDP（Serial Flash Discoverable Parameters）自动探测机制
理解 SFBus 总线抽象层的作用
掌握页读写、块擦除等存储操作

一、概述

SFlash 是 OneOS 提供的 SPI Flash 设备驱动框架，支持通过 SPI/QSPI 接口访问 NOR Flash 存储芯片。驱动源码位于 drivers/sflash/ 目录下，核心头文件为 sflash.h、sfbus.h、sfdp.h。

SFlash 设备框架的特点：

分层架构：应用层 → SFlash 设备层 → SFBus 总线层 → SPI 硬件层
SFDP 自动探测：通过 SFDP（JESD216 标准）自动识别 Flash 芯片参数
设备信息表：通过 OS_SFLASH_INFO 宏声明设备信息，放入 os_sflash_info 链接器段
统一接口：提供 read_page、write_page、erase_block 标准操作

二、核心数据结构

2.1 SFlash 设备结构体 `struct os_sflash`

struct os_sflash
{
    struct os_device parent;
    struct os_sfbus *sfbus;
    struct os_spi_configuration config;
    int cs;
    const struct os_sflash_info *info;
    struct os_sflash_commands cmds;
};

2.2 Flash 设备信息 `struct os_sflash_info`

struct os_sflash_info
{
    uint8_t  mf;               /* 厂商 ID */
    uint8_t  id;               /* 设备 ID */
    const char *name;          /* 设备名称 */
    const struct os_xspi_message_cfg *supported_cmds;
    int      supported_cmds_nr;
    uint32_t capacity;         /* 容量（字节） */
    uint32_t page_size;        /* 页大小（字节） */
    uint8_t  addr_bytes;       /* 地址字节数 */
};

2.3 设备信息声明宏

#define OS_SFLASH_INFO static OS_USED OS_SECTION("os_sflash_info") const struct os_sflash_info

三、关键 API

3.1 初始化与配置

struct os_sflash *os_sflash_init(const char *bus_name, int cs);
int os_sflash_configure(struct os_sflash *sflash, struct os_spi_configuration *cfg);

3.2 页读写与块擦除

int os_sflash_read_page(struct os_sflash *sflash, uint32_t offset, uint8_t *buf, os_size_t size);
int os_sflash_write_page(struct os_sflash *sflash, uint32_t offset, const uint8_t *buf, os_size_t size);
int os_sflash_erase_block(struct os_sflash *sflash, uint32_t offset);
void sflash_write_unlock(struct os_sflash *sflash);

四、使用示例

4.1 声明 Flash 设备信息

#include <sflash.h>

OS_SFLASH_INFO w25q32_info = {
    .mf   = 0xEF,
    .id   = 0x4016,
    .name = "W25Q32",
    .capacity  = 4 * 1024 * 1024,  /* 4MB */
    .page_size = 256,
    .addr_bytes = 3,
};

4.2 初始化与读写操作

#include <sflash.h>

void sflash_demo(void)
{
    struct os_sflash *sflash;
    uint8_t buf[256];

    /* 初始化 */
    sflash = os_sflash_init("spi0", 0);
    if (sflash == NULL) return;

    /* 读取第一页 */
    os_sflash_read_page(sflash, 0, buf, sizeof(buf));

    /* 擦除块 0 并写入 */
    os_sflash_erase_block(sflash, 0);
    memset(buf, 0xAA, sizeof(buf));
    os_sflash_write_page(sflash, 0, buf, sizeof(buf));
}

📝 本节小结

本节介绍了 OneOS 中 SFlash SPI Flash 设备驱动的使用方法，包括分层架构、SFDP 自动探测、设备信息声明、页读写块擦除等核心操作。