[发明专利]基于Quad-SPI控制器与外扩FLASH通信控制系统及方法

说明书

本发明涉及基于Quad‑SPI控制器与外扩FLASH通信控制系统及方法，其中Quad‑SPI控制器内部四个模块通过六根控制线与SPI接口FLASH存储芯片相连，Quad‑SPI控制器内部四个模块包括：控制寄存器、时钟生成器、发送/接收控制逻辑和移位寄存器，Quad‑SPI控制器六根控制线包括控制线SCK、控制线NSS、控制线MOSI、控制线MISO、控制线IO2、控制线IO3，本方法能够实现Quad‑SPI控制器与SPI接口FLASH存储芯片进行全双工传输通信，满足了设备的使用功能，降低了项目开发成本，并满足了数据快速存储的需求，提高芯片利用率，缩短项目开发周期，而且维护方便，效率高、便捷操作。

技术领域

本发明属于嵌入式系统开发领域领域，尤其是基于Quad-SPI控制器与外扩FLASH通信控制系统及方法。

背景技术

目前，舰机惯导对准保障的研制方向确定为自主可控，并依托国产标准化芯片软硬件平台，遂行作战任务对对准信息存储介质以及快速读写数据速度提出了更高的要求，传统解决方案一直使用另加SD卡或使用EPROM作为存储设备，一方面会增加电路设计任务，提高硬件开销；另一方面小容量的SD卡资源得不到保障，大容量的SD卡又局限于结构设计，同样容量占芯片面积大，成本自然也高，为使功耗和项目成本下降，满足数据存储需求，无需跳线，提高芯片利用率，将Flash存储芯片作为数据存储设备，嵌入式处理器能满足密集性计算的应用需求，最大限度地和装备应用需求相匹配，比较有代表的系列包括ARM公司的ARM处理器内核。Cortex-M4是基于ARMv7的ARM微处理器，是针对微控制器和低成本应用而专门优化的嵌入式处理器，是一系列可向上兼容的高能效、易于使用的处理器，优化了作业流程，提高了对准保障效率。

手持终端内部嵌装储存模块、数据处理模块。储存模块实现循环保存载体坐标系下惯导相对基准位置杆臂值舰船对准信息，通过SPI总线快速与数据处理模块交换数据，数据处理模块将数据经杆臂补偿进行解算、用惯导输出速度补偿掉杆臂速度从而获取惯导位置处基准速度。

目前关于ARMCortex-M4处理器的SPI总线通过Quad-SPI控制器外扩串行Flash存储芯片传输数据，尚属空白，急需要一种能够基于Quad-SPI控制器与SPI接口FLASH通信控制的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出基于Quad-SPI控制器与外扩FLASH通信控制系统及方法，能够周期性读取HP3458A数字万用表缓存中的数据。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于Quad-SPI控制器与外扩FLASH通信控制系统，包括Quad-SPI控制器和SPI接口FLASH存储芯片，所述Quad-SPI控制器内部包括四个模块并通过六根控制线与SPI接口FLASH存储芯片相连，所述四个模块为：控制寄存器、时钟生成器、发送/接收控制逻辑和移位寄存器，所述六根控制线为：控制线SCK、控制线NSS、控制线MOSI、控制线MISO、控制线IO2和控制线IO3。

而且，所述Quad-SPI控制器使用基于ARMCortex-M4处理器的32位工业级单板机GD32F450XX系列器件，SPI接口Flash存储芯片使用16Mbit串行Flash存储芯片GD25Q32E，

所述Quad-SPI控制器通过控制寄存器配置内部寄存器，控制寄存器通过包含的发送缓冲区和接收缓冲区保存传输过程中的临时数据，并且通过控制寄存器分频选择控制通讯速度；

所述Quad-SPI控制器通过时钟生成器生成SCK通信时钟，并由SCK引脚提供串行输入和输出操作的时序；

所述Quad-SPI控制器通过移位寄存器传输发送缓冲区和接收缓冲区数据，并控制控制线MOSI、控制线MISO、控制线IO2、控制线IO3上的串行数据发送和接收；