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通过 M24C04-R 和 STM32F410RB 实现可靠的非易失性数据存储

面向关键嵌入式应用的可靠非易失性数据存储解决方案

EEPROM 17 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 8月 12, 2025

点击板

EEPROM 17 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

非易失性数据存储,具备快速 I2C 访问与写保护功能,适用于关键型嵌入式应用

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

EEPROM 17 Click 基于 STMicroelectronics 的 M24C04-R,这是一款 4Kbit 的串行 I2C 总线 EEPROM,按 512 字节组织,页面大小为 16 字节。
该板提供一种可靠且灵活的非易失性数据存储解决方案,非常适用于各种嵌入式应用。它支持随机读取与顺序读取操作,使其能够高效地访问数据,适用于从简单的数据记录到复杂的配置存储等多种使用场景。写入功能包括字节写入和页面写入模式,两者都可以在 5 毫秒内完成写入周期,在保证系统响应速度的同时实现快速的内存更新。整个存储阵列可启用写保护功能,从而防止关键数据被意外修改。M24C04-R 拥有出色的耐久性,每个存储单元保证可写超过 400 万

次,并具有超过 200 年的数据保持能力,确保长期数据完整性。本 Click 板采用一种支持 MIKROE 新推出的 “Click Snap” 功能的独特结构设计。与标准化版本的 Click 板不同,Click Snap 允许通过断开 PCB 将主要传感器/IC/模块部分分离,从而带来更多灵活的实现可能性。借助 Snap 设计,M24C04-R 可作为独立模块运行,直接通过标记为 1–8 的引脚访问信号。此外,Snap 区域还包含一个特定固定螺丝孔位置,便于用户将其牢固安装于目标位置。该 Click 板通过 I2C 接口与主控制器通信,支持高达 400kHz 的时钟频率,确保通信快速可靠。M24C04-R 的 I2C 地址可通过 Snap 区域的板载跳线(标记为 E1 SEL)轻松配

置,从而允许多个设备共存于同一总线上。除了通信引脚外,该板还配备了一个写控制信号引脚(WC),可用于保护整个内存内容免于被意外写入。当写控制引脚(WC)为高电平时,整个存储阵列的写操作将被禁用;此时,设备选择和地址字节仍会被确认,但数据字节将不被确认,从而确保写入操作不会进行。EEPROM 17 Click 支持通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电平,从而兼容不同电压等级的 MCU。此外,该 Click 板还配备了包含易于使用的函数和示例代码的软体库,可作为进一步开发的参考资料。

EEPROM 17 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Write Control
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

EEPROM 17 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

EEPROM 17 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本示例演示了如何使用 EEPROM 17 Click 板,通过向存储器写入指定数据并将其读回进行操作验证。

关键功能:

  • eeprom17_cfg_setup - 此函数将 Click 配置结构初始化为默认值。

  • eeprom17_init - 此函数初始化使用此 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • eeprom17_write_memory - 此函数从指定地址开始向 EEPROM 存储器写入数据。

  • eeprom17_read_memory - 此函数从指定地址开始从 EEPROM 存储器读取数据。

  • eeprom17_select_bank - 此函数选择 EEPROM 中的活动存储区。

应用初始化
初始化驱动程序和日志记录器。

应用任务
将预设数量的字节写入内存,然后通过从相同的内存位置读取并在 USB UART 上显示内容来验证写入是否成功。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief EEPROM 17 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of EEPROM 17 Click board by writing specified data to
 * the memory and reading it back.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Writes a desired number of bytes to the memory and then verifies if it is written correctly
 * by reading from the same memory location and displaying the memory content on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "eeprom17.h"

#define DEMO_TEXT_MESSAGE_1     "MIKROE"
#define DEMO_TEXT_MESSAGE_2     "EEPROM 17 Click"
#define STARTING_ADDRESS        0x10

static eeprom17_t eeprom17;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    eeprom17_cfg_t eeprom17_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    eeprom17_cfg_setup( &eeprom17_cfg );
    EEPROM17_MAP_MIKROBUS( eeprom17_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == eeprom17_init( &eeprom17, &eeprom17_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    static uint8_t bank_sel = EEPROM17_BANK_SEL_0; 
    uint8_t data_buf[ EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE + 1 ] = { 0 };

    // Selecting memory bank
    eeprom17_select_bank ( &eeprom17, bank_sel );
    log_printf ( &logger, "\r\n Memory bank: %u\r\n", ( uint16_t ) bank_sel );
    log_printf ( &logger, " Memory address: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) STARTING_ADDRESS );
    bank_sel ^= EEPROM17_BANK_SEL_1;

    // Write/Read first iterration
    if ( strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE_1 ) > EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE )
    {
        memcpy ( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_1, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE );
    }
    else
    {
        memcpy ( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_1, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE_1 ) );
    }
    if ( EEPROM17_OK == eeprom17_write_memory ( &eeprom17, STARTING_ADDRESS, data_buf, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Write data: %s\r\n", data_buf );
    }
    Delay_ms ( 100 );
    memset ( data_buf, 0, sizeof ( data_buf ) );
    if ( EEPROM17_OK == eeprom17_read_memory ( &eeprom17, STARTING_ADDRESS, data_buf, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Read data: %s\r\n", data_buf );
    }
    Delay_ms ( 100 );
    
    // Write/Read second iterration
    if ( strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE_2 ) > EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE )
    {
        memcpy ( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_2, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE );
    }
    else
    {
        memcpy ( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_2, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE_2 ) );
    }
    if ( EEPROM17_OK == eeprom17_write_memory ( &eeprom17, STARTING_ADDRESS, data_buf, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Write data: %s\r\n", data_buf );
    }
    Delay_ms ( 100 );
    memset ( data_buf, 0, sizeof ( data_buf ) );
    if ( EEPROM17_OK == eeprom17_read_memory ( &eeprom17, STARTING_ADDRESS, data_buf, EEPROM17_MEM_PAGE_SIZE ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Read data: %s\r\n", data_buf );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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