借助MR10Q010和PIC18F57Q43实现前所未有的数据存储和访问速度

下一代记忆奇迹

MRAM 2 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

MRAM 2 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过存储更多数据，实现更快的数据访问，并消耗比现有电子存储器更少的能量，显著改进您的解决方案。

硬件概览

它是如何工作的？

MRAM 2 Click 基于 Everspin Technologies 的 MR10Q010，这是一款 1Mb 四输出高速串行 SPI MRAM 存储解决方案。MR10Q010 是需要快速存储和检索数据和程序的应用的理想存储解决方案，它使用少量引脚、低功耗，并采用节省空间的 16 引脚 SOIC 封装。四个 I/O 在 Quad SPI 模式下允许快速读取和写入，使其成为下一代 RAID 控制器、服务器系统日志、存储设备缓冲区和嵌入式系统数据和程序存储器中传统并行数据总线接口的有吸引力的替代方案。此 Click board™ 包含 Rohm Semiconductor 的 LDO 稳压器 BH18PB1WHFVCT 提供 1.8V 电源电压。当

应用在待机状态下运行时，LDO 通过将电流消耗降低到大约 2μA 来降低功耗。在正常电流操作期间，它会自动切换到高速操作模式。LDO 稳压器输出为德州仪器的 TXB0106 提供所需的参考电压，TXB0106 是一种具有自动方向感应的 6 位双向电平转换和电压翻译器。电平转换器另一侧的参考电压取自 mikroBUS™ 的 3.3V 引脚。MRAM 2 Click 使用支持 SPI 模式 0 和 3 的标准 SPI 串行接口与 MCU 通信，工作时钟频率高达 104 MHz。它还支持 Quad Peripheral Interface (QPI) 和 Quad SPI 模式，组织为 131.072 个 8 位字。读写操作可以在存储器中随机发生，写入之间没有延迟。

MR10Q010 使用连接到 mikroBUS™ 上 RST 引脚的写保护信号来防止对状态寄存器的写操作，而连接到 mikroBUS™ 上 INT 引脚的 HOLD 信号用于中断内存操作以执行其他任务。当 HOLD 为低电平时，当前操作暂停。此 Click Board™ 设计为仅在 3.3V 逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前，应进行适当的逻辑电压电平转换。有关 MR10Q010 的更多信息，请参阅附带的数据手册。此外，该 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库，可以用作进一步开发的参考。

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台，旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器（MCU），提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关，提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持，确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED，使编程和调试变得直观高效。此外，增强其实用性的还有虚拟串行端口（CDC）和一个调试 GPIO 通道（DGI GPIO），提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电，拥有由

MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能，确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行，最大输出电流为 500mA，受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

RAM (字节)

8196

你完善了我！

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台，专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计，特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板（屏蔽板）提供了无缝的连接和扩展可能性，简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性，以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行，简化了使用和管理。此外，基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元，专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨，以及一个固定的 5.0V 升压转换器，专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨，为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

QUAD SPI IO2 / Write Protect

PA7

RST

SPI Chip Select

PD4

SPI Clock

PC6

SCK

QUAD SPI IO1 / SPI Data OUT

PC5

MISO

QUAD SPI I0 / SPI Data IN

PC4

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM

QUAD SPI IO3 / Data Transfer Pause

PA6

INT

SCL

SDA

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Barometer 13 Click front image hardware assembly

PIC18F57Q43 Curiosity Nano front image hardware assembly

Curiosity Nano with PICXXX MB 1 - upright/background hardware assembly

PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly

Necto No Display image step 8 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 MRAM 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

mram2_wren - 写使能功能
mram2_read - 读取数据字节功能
mram2_write - 写入数据字节功能

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 
 * \brief Mram2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MRAM 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver, sets the write protect and disables the hold signal.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writes "MikroE" into the first 6 memory locations, and then reads it back 
 * and displays it to the USB UART approximately every 5 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mram2.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static mram2_t mram2;
static log_t logger;

char val_in[ 7 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 0 };
char val_out[ 7 ] = { 0 };

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mram2_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    mram2_cfg_setup( &cfg );
    MRAM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mram2_init( &mram2, &cfg );

    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "   MRAM 2 Click     \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    mram2_write_protect( &mram2, MRAM2_WP_ENABLE );
    mram2_hold( &mram2, MRAM2_HLD_DISABLE );
    log_printf( &logger, "   Initialized      \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    mram2_wren( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write enabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, "Writing \"%s\" to memory...\r\n", val_in );
    mram2_write( &mram2, 0x000000, &val_in[ 0 ], 6 );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_wrdi ( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write disabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_read ( &mram2, 0x000000, &val_out[ 0 ], 6 );
    log_printf( &logger, "Read data : %s\r\n", val_out );
    
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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

/*!
 * \file 
 * \brief Mram2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MRAM 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver, sets the write protect and disables the hold signal.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writes "MikroE" into the first 6 memory locations, and then reads it back 
 * and displays it to the USB UART approximately every 5 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mram2.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static mram2_t mram2;
static log_t logger;

char val_in[ 7 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 0 };
char val_out[ 7 ] = { 0 };

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mram2_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    mram2_cfg_setup( &cfg );
    MRAM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mram2_init( &mram2, &cfg );

    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "   MRAM 2 Click     \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    mram2_write_protect( &mram2, MRAM2_WP_ENABLE );
    mram2_hold( &mram2, MRAM2_HLD_DISABLE );
    log_printf( &logger, "   Initialized      \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    mram2_wren( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write enabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, "Writing \"%s\" to memory...\r\n", val_in );
    mram2_write( &mram2, 0x000000, &val_in[ 0 ], 6 );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_wrdi ( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write disabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_read ( &mram2, 0x000000, &val_out[ 0 ], 6 );
    log_printf( &logger, "Read data : %s\r\n", val_out );
    
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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