NOR Flash硬件
前提说明：本笔记以 SPI NOR Flash（Winbond W25Q64）为例，适用于 NOR 常见指令与擦写模型（如页编程、扇区擦除）。 若实际项目使用的是 SPI NAND，其页/块结构、读写流程、状态位含义及坏块/ECC 处理与 NOR 不同，不能直接套用本文细节。
物理特性
NOR Flash 的核心约束是“先擦后写”：
- 覆写数据前必须先擦除
- 擦除后的比特位恢复为
0xFF - 擦除耗时通常明显高于写入
存储层次结构
- 页（Page）：256 字节，最小写入单位
- 扇区（Sector）：通常 4KB（16 页），最小擦除单位
- 块（Block）：32KB 或 64KB，可擦除单位
- 整片（Chip）：支持全片擦除
大多数 SPI NOR Flash 都是这种层次。不同型号的差异通常体现在页大小、扇区/块组织和命令集细节；“256 字节”通常对应的是页而不是扇区。
状态寄存器
- BUSY = 1：正在执行擦除/写入
- BUSY = 0：操作完成，可进行下一步
用法：每次擦除、写入后，都要轮询状态寄存器，等待 BUSY = 0。
- WEL = 1：写使能已设置，可写入
- WEL = 0：写使能未设置，不可写入
用法：每次擦除/写操作前都必须先让 WEL = 1。
常用命令
| 操作 | 命令/流程 |
|---|---|
| 读数据 | 0x03 + 地址 -> 读数据 |
| 读状态寄存器 | 0x05 -> 状态 |
| 写使能 | 0x06（每次擦除/写后 WEL 自动清零，下次前需重新写使能） |
| 扇区擦除（4KB） | 写使能 + 0x20 + 地址 |
| 块擦除（32KB） | 写使能 + 0x52 + 地址 |
| 块擦除（64KB） | 写使能 + 0xD8 + 地址 |
| 全片擦除 | 写使能 + 0xC7（或 0x60） |
写入流程略微复杂：
- 写使能
- 扇区擦除
- 等
BUSY=0 - 写使能
- 页编程
0x02 + 地址 + 数据（1~256 字节） - 等
BUSY=0
页编程最多写入 256 字节。若写到页末尾后继续送数据，地址会在当前页内回绕到页起始位置，覆盖已有数据；单次页编程不能跨页。
为什么叫“页编程”
这是翻译带来的直觉偏差。英文是 Page Program，其中 Program 在这里是“写入/烧写”含义，不是“写程序”。
所以“页写入”更直观，但行业里约定俗成叫“页编程”。
关于擦除
如果某个页自上次擦除后还没被写过，可以不重复擦除。比如刚完成全片擦除，或已擦除扇区但仅写入了该扇区中的其他页。
要点是：擦除最小单位是扇区，写入最小单位是页。擦除扇区会同时清掉这个扇区内其他页的数据，必要时应先备份再回写。
地址回绕
例子：从地址 0x10F0 写入 20 字节。
页边界（每 256 字节一页）：
页0：0x0000 ~ 0x00FF
页1：0x0100 ~ 0x01FF
按地址直觉，你可能以为会这样：
0x10F0 ~ 0x10FF -> 写16字节（正常）
0x1100 ~ 0x1103 -> 写4字节（下一页开头）
但页编程实际会在当前页内回绕：
0x10F0 ~ 0x10FF -> 写16字节
地址回绕 -> 回到0x1000（本页开头）
0x1000 ~ 0x1003 -> 写4字节（覆盖页开头原数据）
但这只是现象，为什么会有这种回绕机制呢？
因为 Page Program 这条命令的本质是“在当前页连续写入”，内部地址自增只在页内有效（低 8 位递增）。
当超过该页末尾（256 字节边界）时，地址低 8 位会从 0xFF -> 0x00，高位不变，于是回到同一页开头继续写，造成覆盖。
需要注意的超时
虽然 Flash 硬件操作理论上一定会完成，但在实际工程里，软件可能永远等不到这个信号。
可能原因包括 SPI 配置错误、中断未使能等。因此驱动开发一定要增加超时时间，作为系统兜底，避免永久卡死并方便异常处理。