spi nor flash 3byte 4byte 重启问题

SPI NOR Flash 的 3字节（24位） 和 4字节（32位） 地址模式在设备重启时可能出现配置丢失或模式切换异常的问题，以下是详细分析与解决方案：

问题原因

1. 默认模式重置

   • 多数 Flash 芯片上电后默认使用 3字节地址模式（支持 ≤16MB 容量）。若设备使用 ≥16MB 的 Flash，需主动切换至 4字节模式。

   • 非易失性配置缺失：若未将 4字节模式配置写入 Flash 的非易失性寄存器，重启后会恢复默认模式。

2. 软件初始化遗漏

   • 系统启动时未重新发送 Enter 4-Byte Mode 命令（如 0xB7 或特定厂商命令），导致控制器继续使用 3字节地址访问，引发寻址错误。

3. 硬件/引脚配置问题

   • 某些 Flash 通过 硬件引脚（如 CFG、VIO）控制模式。若电路设计错误（如上拉/下拉电阻配置不当），重启后模式可能异常。

4. SPI控制器配置不匹配

   • 控制器未动态适配地址长度（3/4字节），或驱动未在切换模式后更新地址格式。

解决方案

1. 强制初始化流程

• 每次重启后，在 Flash 驱动初始化阶段显式发送地址模式切换命令：

// 示例：切换至 4字节模式

spi_flash_send_cmd(0xB7);  // 发送 Enter 4-Byte Address Mode 命令

spi_flash_wait_ready();    // 等待操作完成

• 注意：部分 Flash 需先使能写操作（WREN）或解锁寄存器。

2. 检查非易失性配置

• 若 Flash 支持将地址模式保存到非易失性寄存器（如 Macronix MX25L系列），配置后需执行 非易失性写操作：

spi_flash_write_enable();

spi_flash_write_register(ADDR_MODE_REG, 0x4); // 写入 4字节模式标志

spi_flash_wait_ready();

3. 硬件设计审查

• 确认 Flash 的 模式控制引脚（如 VIO、RESET#）电平是否符合预期：

  • 部分 Flash 在 VIO=3.3V 时强制 3字节模式，VIO=1.8V 时启用 4字节模式。

• 添加上拉/下拉电阻确保引脚状态稳定。

4. SPI控制器动态适配

• 在驱动中根据当前模式动态调整地址长度：

if (current_mode == ADDR_4BYTE) {

    spi_set_address_length(4); // 控制器设置为 4字节地址

} else {

    spi_set_address_length(3);

}

5. 兼容性处理（混合模式）

• 对需兼容 3/4 字节模式的系统，可在重启后执行以下流程：

  1. 尝试以 3字节模式读取 Flash ID。

  2. 若失败，切换至 4字节模式后重试。

  3. 根据容量自动选择模式。

调试建议

1. 逻辑分析仪抓包

   • 捕获重启前后的 SPI 通信数据，确认是否发送了正确的模式切换命令。

2. 读取状态寄存器

   • 通过 Read Status Register 命令（如 0x05 或 0x35）检查当前地址模式标志位。

3. 验证读写操作

   • 在 4字节模式下，尝试读写高地址区域（如 0x01000000），验证数据完整性。

示例代码（4字节模式初始化）

void spi_flash_init() {

    // 1. 读取 Flash ID 确认连接

    uint32_t flash_id = spi_flash_read_id();

    // 2. 检测当前地址模式

    uint8_t status = spi_flash_read_status_reg(0x15); // 假设状态寄存器3包含地址模式位

    if ((status & 0x01) == 0) { // 非 4字节模式

        spi_flash_write_enable();

        spi_flash_send_cmd(0xB7); // Enter 4-Byte Mode

        spi_flash_wait_ready();

    }

    // 3. 设置 SPI 控制器地址长度

    spi_set_address_length(4);

}

通过上述方法，可有效解决 SPI NOR Flash 在重启后因地址模式切换导致的问题。需结合具体 Flash 型号的文档调整细节。