5. Quad SPI指令

GT5G系列芯片支持"Quad Output Fast Read"和"Quad I/O Fast Read"两类Quad SPI指令。Quad SPI模式下，SI/SO/WP#/HOLD#引脚分别变为IO0/IO1/IO2/IO3，实现4线并行数据传输，数据传输速率相比标准SPI提升4倍。

Quad SPI模式要求：

• Quad Enable bit (QE) 必须置为 1
• IO0~IO3 四线同时工作
• 时钟频率可达 45MHz

5.1 Quad Read (QREAD, 6BH)

QREAD是NOR Flash最常见的Quad读取指令。在Quad Enable (QE=1) 后，指令和地址仍通过IO0 (SI) 单线发送，数据通过4个I/O并行输出，每个SCLK时钟输出4位数据。

时序过程：

1. CS# 拉低
2. IO0 发送 0x6B (指令码)
3. IO0 发送 3字节地址（SI，单线）
4. 插入8个空周期
5. IO3/IO2/IO1/IO0 四线同时输出数据（每时钟4位）
6. CS# 拉高，停止读取

数据输出顺序：

• 每4个时钟周期输出2字节（IO0输出低4位，IO3输出高4位）
• 连续输出直到CS#拉高

QREAD 时序图

5.2 4I/O Read (4READ, EBH)

4READ指令在Quad Read基础上进一步优化：指令码和地址也通过4线并行发送，进一步提升读取速度。

时序过程：

1. CS# 拉低
2. IO3/IO2/IO1/IO0 四线并行发送 0xEB (指令码)
3. IO3/IO2/IO1/IO0 四线发送 3字节地址（24位，6个时钟周期）
4. 插入6或10个空周期（取决于M7-M0配置）
5. IO3/IO2/IO1/IO0 四线同时输出数据
6. CS# 拉高，停止读取

Mode Reset (M7-M0) 配置：

如果 I/O M7-0 = 0XH (AXH)，则地址后插入6个空周期；如果 I/O M7-0 = AXH，则插入10个空周期。该值用于4READ连续读取模式的自动切换。

4READ连续读取模式： 4READ支持连续读取模式，当上一次4READ完成后，再次发送地址（省略指令码）即可继续在相同模式下读取，大幅减少指令开销。

4READ 时序图

5.3 Quad Page Program (QPP, 32H)

QPP指令通过四线并行方式写入数据，写入速度是标准Page Program的4倍。写入前必须先执行WREN指令，并确保WEL和QE位都置为1。

时序过程：

1. 执行WREN指令
2. CS# 拉低
3. IO0 发送 0x32 (指令码)
4. IO0 发送 3字节地址（SI，单线）
5. IO3/IO2/IO1/IO0 四线并行发送写入数据（每时钟4位）
6. CS# 拉高，开始内部编程

写入限制：

• 每页最多256字节
• 地址跨页回卷（与PP相同）
• QPP频率 f_QPP 取决于芯片配置

QPP 时序图

5.4 Quad SPI操作要点

项目	说明
Quad Enable (QE)	使用Quad指令前必须置1
QE置位方式	通过状态寄存器写入配置
时钟频率	最高 45MHz (D.C.)
数据宽度	4线并行，每时钟4位
兼容性	Quad SPI向下兼容标准SPI

Quad SPI引脚映射：

标准SPI	Quad SPI	说明
SI	IO0	双向数据线0
SO	IO1	双向数据线1
WP#	IO2	双向数据线2
HOLD#	IO3	双向数据线3
CS#	CS#	片选（不变）
SCLK	SCLK	时钟（不变）