中级
30 分钟

使用MB85AS8MT和ATmega328实现速度、效率和数据密度的完美平衡

告别延迟,享受ReRAM的闪电般速度

ReRAM 2 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

ReRAM 2 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

通过ReRAM提升您的数据存储能力,这是一种重新定义我们存储和访问信息方式的创新解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ReRAM 2 Click基于MB85AS8MT,这是一款由富士通半导体提供的高可靠性8Mbit电阻式随机存取存储器(ReRAM),组织为1,048,576个8位字。它使用可变电阻存储工艺和硅栅CMOS工艺技术形成非易失性存储单元。MB85AS8MT具有1,000,000次耐久周期,数据保留时间至少为10年,使其能够处理无限次的读写操作。MB85AS8MT的一个显著特点是尽管其具有大容量,但其读取操作的平均电流极小,在5MHz的工作频率下仅为0.15mA,这仅是大容量EEPROM设备的5%。这一特点使其在频繁数

据读取操作的应用中实现最低功耗。除了更高的写入耐久性外,它的写入速度也比EEPROM和闪存更快,而其电气规格(如命令和时序)与EEPROM产品兼容。ReRAM 2 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持高达10MHz的时钟速度,并支持最常见的两种SPI模式,SPI模式0和3。此Click board™的一个额外功能是可配置的写保护功能,标记为WP,连接到mikroBUS™插座的PWM引脚。WP引脚保护整个存储器和所有寄存器不受写入操作的影响,必须设置为低逻辑状态以禁止所有写入操作。当该引

脚为低时,所有存储器和寄存器的写入操作都被禁止,地址计数器不会递增。此外,ReRAM 2 Click还具有一个额外的HOLD引脚,连接到mikroBUS™插座的RST引脚,标记为HO,用于在不中断串行操作的情况下中断操作。此Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。因此,在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click board™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ReRAM 2 Click top side image
ReRAM 2 Click bottom side 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

Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。

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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ReRAM 2 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
Arduino UNO Rev3 Access MB 1 - 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
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

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

该库包含 ReRAM 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • reram2_read_device_id - ReRAM 2 读取设备ID功能。

  • reram2_write_memory - ReRAM 2 写入内存功能。

  • reram2_read_memory - ReRAM 2 读取内存功能。

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 main.c
 * @brief ReRAM2 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for ReRAM 2 Click driver.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI driver and log UART.
 * After driver initialization the app set default settings, 
 * performs device wake-up, check Device ID,
 * set Write Enable Latch command and write demo_data string ( mikroE ), 
 * starting from the selected memory_addr ( 1234 ).
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the ReRAM 2 Click board™.
 * In this example, we read and display a data string, which we have previously written to memory, 
 * starting from the selected memory_addr ( 1234 ).
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "reram2.h"

static reram2_t reram2;
static log_t logger;
static char demo_data[ 9 ] = { 'm', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13 ,10 , 0 };
static uint32_t memory_addr;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    reram2_cfg_t reram2_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.
    reram2_cfg_setup( &reram2_cfg );
    RERAM2_MAP_MIKROBUS( reram2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == reram2_init( &reram2, &reram2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RERAM2_ERROR == reram2_default_cfg ( &reram2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    reram2_wake_up( &reram2 );
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( RERAM2_ERROR == reram2_check_device_id( &reram2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for( ; ; );
    }

    reram2_send_command( &reram2, RERAM2_CMD_WREN );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    
    memory_addr = 1234;   
    log_printf( &logger, "\r\n  Write data : %s", demo_data );
    reram2_write_memory( &reram2, memory_addr, &demo_data[ 0 ], 9 );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    static char rx_data[ 9 ] = { 0 };
    
    reram2_read_memory( &reram2, memory_addr, &rx_data[ 0 ], 9 );
    log_printf( &logger, "  Read data  : %s", rx_data ); 
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 2000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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