初学者
10 分钟

使用CY14B101J和ATmega328确保数据完整性

保存,执行,持久:nvSRAM动力源

nvSRAM Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

nvSRAM Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

我们的nvSRAM解决方案可以保护您的关键数据,以闪电般的速度执行,并确保数据持久性,毫不妥协。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

nvSRAM Click基于CY14B101J,这是一款1M位nvSRAM,组织为128K个8位字,每个字的每个存储单元都具有非易失性元素,来自英飞凌。CY14B101J将SRAM和非易失性存储单元集成到单个nvSRAM单元中。在正常模式下,所有读写操作都直接从nvSRAM的SRAM部分进行。这提供了比EEPROM和Flash等非易失性存储技术更快的写入和读取访问速度。nvSRAM规定了非易失性单元的一百万次耐久循环,数据保持时间最少20年。在系统断电时,来自SRAM的数据通过标记为C2的电容器中储存的能量传输到其非易失性单元。在上电时,非易失性单元中的数据

会自动被召回到SRAM数组中,并提供给用户使用。在关机期间,只有当数据从SRAM单元传输到非易失性单元时,才会消耗耐久循环。nvSRAM Click使用标准I2C 2线接口与MCU通信,在标准模式下时钟频率可达100kHz,在快速模式下可达400kHz,在FastPlus模式下可达1MHz,在高速模式下可达3.4MHz。CY14B101J提供了零周期延迟写操作,具有无限的SRAM写入耐久性。此外,它还允许通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线定位到标记为0和1的适当位置,选择其I2C从机地址的最低有效位(LSB)。该Click板的另一个功能代表可配

置的写保护功能,标记为WP,并路由到mikroBUS™插座的PWM引脚。WP引脚是一个主动高电平引脚,用于保护整个存储器和所有寄存器免受写入操作。必须将此引脚保持高电平以禁止所有写操作。当此引脚为高电平时,所有存储器和寄存器写入都被禁止,并且地址计数器不会递增。此Click板只能使用3.3V逻辑电压电平。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须对板进行适当的逻辑电压级转换。此外,它配备有包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

nvSRAM 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
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Write Protection
PD6
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

nvSRAM 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

该库包含 nvSRAM Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • nvsram_send_cmd - 该函数向CY14B101J2发送所需的命令

  • nvsram_memory_write - 该函数从目标17位内存地址开始写入顺序数据

  • nvsram_memory_read - 该函数从目标17位内存地址开始读取顺序数据

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 nvSRAM Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the nvSRAM click board.
 * In this example, we write and then read data from nvSRAM memory.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs write on USB uart changes approximately for every 5 sec.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - I2C, lock Serial Number write, disable Block Protection
 * and enable Memory Write, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * Writing data to a memory address, then reading it back and logging it onto uart terminal.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "nvsram.h"

static nvsram_t nvsram;
static log_t logger;

char demo_data[ 9 ] = { 'm', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13 ,10 , 0 };
char read_data[ 9 ];
uint32_t mem_addr;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    nvsram_cfg_t nvsram_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 " );
    mem_addr = 1024;

    // Click initialization.
    nvsram_cfg_setup( &nvsram_cfg );
    NVSRAM_MAP_MIKROBUS( nvsram_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = nvsram_init( &nvsram, &nvsram_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger,  "  Serial Number Lock   \r\n" );
    log_printf( &logger, " None Block Protection \r\n" );
    nvsram_reg_write( &nvsram, NVSRAM_MEM_CTL_REG, NVSRAM_SNL | NVSRAM_BP_NONE );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, " Enable Memory Write \r\n" );
    nvsram_enable_memory_write( &nvsram, NVSRAM_WRITE_MEMORY_ENABLE );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task \r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    log_printf( &logger, "  Write data : %s \r\n", demo_data );
    nvsram_memory_write( &nvsram, mem_addr, &demo_data[ 0 ], 9 );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - \r\n" );
    Delay_ms( 100 );

    nvsram_memory_read( &nvsram, mem_addr, &read_data[ 0 ], 9 );
    log_printf( &logger, "  Read data  : %s \r\n", read_data );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
    Delay_ms( 5000 );
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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