初学者
10 分钟

使用MB85RS256A和ATmega328体验闪电般的数据存储和检索

使用铁电随机存取存储器(FRAM)技术的非易失性存储器

FRAM click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 25, 2024

点击板

FRAM click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

为您的项目提供超可靠的闪电般快速的内存存储!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

FRAM Click 基于富士通的 MB85RS256A,这是一种 FRAM(铁电随机存取存储器)。与需要备份电池的 SRAM 不同,FRAM 能够在没有备份电池的情况下保持数据。尽管 FRAM 技术仍在发展中,但该公司提供了一个非常可靠且快速的 FRAM 模块,能够以总线速度写入数据,具有极高的耐用性,达到 100 亿次读/写循环,并且具有快速的 SPI 接口。使用写入数组指令

时,可以一次性写入整个数组,这显然优于传统 EEPROM。FRAM 存储器不使用页,因为内存的写入速度比 SPI 总线提供新信息的速度要快(数据以总线速度写入),因此不需要缓冲,整个数组可以顺序写入。FRAM Click 使用标准的 4 线 SPI 接口与宿主 MCU 通信,支持最大操作频率为 25MHz,以及 SPI  0 (0, 0) 和 SPI 3 (1, 1) 模式。MB85RS256A 包含了

对特定部分或整个存储阵列的写保护功能,可以通过 WP 引脚访问。保持 HLD 引脚可以在不取消选中芯片的情况下中断串行输入/输出。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压水平转换。此外,它配备了一个库,其中包含功能和示例代码,可用作进一步开发的参考。

FRAM click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

32

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 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电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Data Transfer Pause
PD2
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Write Protection
PD6
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

FRAM click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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
Arduino UNO 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

此库包含 FRAM Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • fram_write_enable - 此函数向芯片发送写入使能命令。

  • fram_read - 此函数从缓冲区读取连续的内存位置。

  • fram_write - 此函数将数据从缓冲区写入连续的内存位置。

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 Fram Click example
 * 
 * # Description
 * This app writing data to Click memory.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization device.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writing data to Click memory and displaying the read data via UART. 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "fram.h"

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

static fram_t fram;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    fram_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.

    fram_cfg_setup( &cfg );
    FRAM_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    fram_init( &fram, &cfg );
    fram_erase_all( &fram );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    char wr_data[ 10 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13, 10, 0 };
    char rd_data[ 20 ] = { 0 };
    uint8_t i = 0;

    log_printf( &logger, "Writing MikroE to  Fram memory, from address 0x0150: \r\n" );
    fram_write( &fram, 0x0150, &wr_data[ 0 ], 9 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &logger, "Reading 9 bytes of Fram memory, from address 0x0150: \r\n" );
    fram_read( &fram, 0x0150, &rd_data[ 0 ], 9 );
    log_printf( &logger, "Data read: %s \r\n", rd_data );
    
    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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