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30 分钟

在断电情况下立即捕获和保护重要数据,使用CY15B116QSN和PIC32MZ1024EFH064

开启存储的未来

Excelon-Ultra Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 25, 2024

点击板

Excelon-Ultra Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

通过 FRAM 存储技术提升设计的效率和速度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Excelon-Ultra Click 基于 CY15B116QSN,这是一款高性能的16-Mbit非易失性存储器,采用先进的英飞凌铁电工艺。存储阵列逻辑上组织为2,097,152 × 8位,并使用行业标准的串行外设接口(SPI)总线进行访问。CY15B116QSN结合了16-Mbit F-RAM和高速Quad SPI SDR和DDR接口,增强了FRAM技术的非易失性写入能力。CY15B116QSN与串行闪存的主要区别在于FRAM具有优越的写入性能、高耐久性和较低的功耗。CY15B116QSN非常适合需要频繁或快速写入的非易失性存储应用。例子包括数据采集,其中写入周期数可能是关键因素,和要求严格的工业控

制,其中串行闪存的长写入时间可能导致数据丢失。Excelon-Ultra Click使用行业标准的SPI接口与MCU通信,支持最常用的两种模式,SPI模式0和3,最大频率为108MHz。数据在每个字节成功传输到设备后立即写入存储阵列。无需数据轮询,下一个总线周期即可开始。它支持1e14次读/写周期,写入次数是EEPROM的1亿倍。此外,CY15B116QSN相比其他非易失性存储器提供了更高的写入耐久性。此外,这款Click板™提供了额外的硬件控制功能。mikroBUS™插座上的PWM引脚上的可配置写保护功能在SRWD位(SR1[7])设置为“1”时,保护所有寄存器(包括状态和配置)

免受写入操作的影响。当WP引脚保持高电平时,所有对寄存器的写操作都会被禁止,地址计数器不会增加。此外,它还有一个复位功能,连接到mikroBUS™插座上的RST引脚,当该引脚为低电平时,将CY15B116QSN置于复位状态,当该引脚为高电平时,模块正常工作。这款Click板™只能在3.3V逻辑电压下工作。在使用具有不同逻辑电压的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Excelon-Ultra Click top side image
Excelon-Ultra Click bottom side image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
QSPI I03 / Reset
RE5
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
QSPI IO1 / SPI Data OUT
RG7
MISO
QSPI IO0 / SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
QSPI IO2 / Write Protection
RB3
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Excelon-Ultra Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Micro B Connector Clicker Access - upright/background 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
Flip&Click PIC32MZ 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

该库包含 Excelon-Ultra Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • excelonultra_write_data_to_memory - 从指定的内存地址开始写入数据

  • excelonultra_read_data_from_memory - 从指定的内存地址开始读取数据

  • excelonultra_clear_data_from_memory - 从指定的内存地址开始清除数据

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 ExcelonUltra Click example
 *
 * # Description
 * This example is showcase of device and it's library abillity.
 * In this example is shown device ID, ability to manipulate with memory.
 * After default configuration device IDs are logged. After that application
 * Writes data to memory, reads data from memory, clears data from memory and
 * checks if data is cleard by reading that same memory address.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes MCU modules for communication used in this application (UART, SPI).
 * Calls default configuration that resets device, reads IDs, and enables writing to
 * memory and sets all RAM memory to be free for conrol.
 * 
 * ## Application Task
 * Write data to memory, read data from memory. After that clears that memory address,
 * and checks if it's cleared by reading data. On every iteration of the fucntion 
 * writing data is changed between "MikroE" and "Excelon-Ultra Click"
 *
 * @author Luka Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "excelonultra.h"

#define MIKROE_DATA "MikroE"
#define CLICK_DATA "Excelon-Ultra Click"

static excelonultra_t excelonultra;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    excelonultra_cfg_t excelonultra_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.
    excelonultra_cfg_setup( &excelonultra_cfg );
    EXCELONULTRA_MAP_MIKROBUS( excelonultra_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = excelonultra_init( &excelonultra, &excelonultra_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    excelonultra_default_cfg ( &excelonultra );
    
    log_printf( &logger, " > Manufacturer ID: 0x%.4X\r\n", excelonultra.manufacturer_id );
    log_printf( &logger, " > Product ID: 0x%.4X\r\n", excelonultra.product_id );
    log_printf( &logger, " > Density ID: 0x%.2X\r\n", excelonultra.density_id );
    log_printf( &logger, " > Die Rev: 0x%.2X\r\n", excelonultra.die_rev );
    
    log_printf( &logger, " > Unique ID: 0x%.2X" , excelonultra.unique_id[ 7 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 6 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 5 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 4 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 3 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 2 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X" , excelonultra.unique_id[ 1 ] );
    log_printf( &logger, "%.2X\r\n" , excelonultra.unique_id[ 0 ] );
    
    Delay_ms( 1000 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint32_t memory_address = 0x00000055;
    static uint8_t data_selection = 1;
    static uint8_t write_len;
    char to_write[ 50 ] = { 0 };
    char read_from[ 50 ] = { 0 };
    
    if (data_selection)
    {
        strcpy( to_write, MIKROE_DATA );
        data_selection = !data_selection;
    }
    else
    {
        strcpy( to_write, CLICK_DATA );
        data_selection = !data_selection;
    }
    write_len = strlen( to_write );
    
    log_printf( &logger, " > Writing data to memory: %s\r\n", to_write );
    excelonultra_write_data_to_memory( &excelonultra, memory_address, to_write, write_len );
    
    Delay_ms( 500 );
    
    excelonultra_read_data_from_memory( &excelonultra, memory_address, read_from, write_len );
    log_printf( &logger, " > Read data from memory: %s\r\n", read_from );

    Delay_ms( 500 );

    log_printf( &logger, " > Clearing data from memory\r\n" );
    excelonultra_clear_data_from_memory( &excelonultra, memory_address, write_len );
    
    Delay_ms( 500 );
    
    excelonultra_read_data_from_memory( &excelonultra, memory_address, read_from, write_len );
    log_printf( &logger, " > Read data from memory: %s\r\n", read_from );

    log_printf( &logger, "***********************************\r\n" );
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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