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30 分钟

使用MB85AS4MT和ATmega328P释放数据存储的潜力

ReRAM:通向速度、效率和数据密度的门户

ReRAM Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

ReRAM Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

探索ReRAM如何重塑内存格局,为现代世界提供更快、更高效的数据存储解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ReRAM Click板基于富士通的MB85AS4MT,这是一款4Mb的串行SPI ReRAM存储器模块。该模块包含524,288 x 8位的存储器,可以进行随机访问。所使用的存储模块的引脚布局与大多数常用的EEPROM模块相同,因此可以直接替换它。MB85AS4MT IC的通常SPI线路 - SO、SI、SCK和#CS引脚被路由到mikroBUS™ SPI端口(MISO、MOSI、SCK和CS引脚)。除了SPI串行总线外,还有两个引脚路由到mikroBUS™。MB85AS4MT IC的#HOLD引脚被路由到mikroBUS™的RST引脚,并用于保持数据传输。当此引脚拉到低逻辑电平时,

所有数据传输操作都会被暂停。但是,此功能仅在设备已经通过拉到低电平的CS引脚寻址时启用。这样可以暂停数据传输,并在以后恢复,而无需首先通过CS引脚进行寻址,从而减少输出延迟。在数据传输暂停时,SO引脚将切换到高阻态(HIGH Z)并保持非活动状态。SCK脉冲将被完全忽略。MB85AS4MT IC的#HOLD引脚通过板载上拉电阻拉到高逻辑电平。MB85AS4MT IC的#WP引脚被路由到mikroBUS™的PWM引脚,并用于防止写入状态寄存器,充当硬件写保护引脚。它被路由到mikroBUS™的RST引脚。模块的逻辑组织,如读写命令和

MB85AS4MT IC的状态寄存器,与大多数常用的EEPROM模块(如EEPROM 4 click中使用的模块)相同。这允许此存储模块以及ReRAM click在不需要太多额外工作的情况下替换现有的EEPROM模块。提供的库提供了所有与ReRAM click一起工作所需的函数。它们的使用在包含的示例应用程序中进行了演示,可以用作进一步开发的参考。这个Click板只能使用3.3V逻辑电压级操作。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级转换。此外,它配备有包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ReRAM Click top side image
ReRAM 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

28

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 Protect
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 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 ReRAM Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • reram_send_cmd - 命令发送函数

  • reram_read_status - 状态读取函数

  • reram_write_memory - 存储器写入函数

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 ReRAM Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the ReRAM Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI serial interface and puts a device to the initial state.
 * Data from 0 to 255 will be written in memory block from address 0x0 to
 * address 0xFF.
 *
 * ## Application Task
 * Reads same memory block starting from address 0x0 to address 0xFF and
 * sends memory content to USB UART, to verify memory write operation.
 *
 * *note:*
 * Write Enable Latch is reset after the following operations:
 *  - After 'Write Disable'command recognition.
 *  - The end of writing process after 'Write Status' command recognition.
 *  - The end of writing process after 'Write Memory' command recognition.
 *
 * Data will not be written in the protected blocks of the ReRAM array.
 *  - Upper 1/4 goes from address 0x60000 to 0x7FFFF.
 *  - Upper 1/2 goes from address 0x40000 to 0x7FFFF.
 *  - The entire ReRAM array goes from address 0x00000 to 0x7FFFF.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "reram.h"


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

static reram_t reram;
static log_t logger;

static char write_buf[  ] = "MikroE";
static char read_buf[ 10 ] = { 0 };

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

void application_init( void )
{
    reram_cfg_t reram_cfg;
    log_cfg_t logger_cfg;

    //  Click object initialization.
    reram_cfg_setup( &reram_cfg );
    RERAM_MAP_MIKROBUS( reram_cfg, MIKROBUS_1 );
    reram_init( &reram, &reram_cfg );

    //  Click start configuration.
    reram_default_cfg( &reram );

    /** 
     * 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( logger_cfg );
    log_init( &logger, &logger_cfg );
    
    reram_wake_up( &reram );
    
    uint32_t id_data = reram_read_id( &reram );
    
    if ( RERAM_ID_DATA != id_data )
    {
        log_printf( &logger, "***  ReRAM Error ID  ***\r\n" );
        for( ; ; );
    }
    else
    {    
        log_printf( &logger, "***  ReRAM Initialization Done  ***\r\n" );
        log_printf( &logger, "***********************************\r\n" );
    }


    reram_send_cmd( &reram, RERAM_CMD_WREN );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task( void )
{   
    log_printf( &logger, "* Writing data *\r\n" );
    
    reram_write_memory( &reram, RERAM_MEM_ADDR_START, write_buf, 6 );
    Delay_ms( 1000 );
    reram_read_memory( &reram, RERAM_MEM_ADDR_START, read_buf, 6 );

    log_printf( &logger, "* Read data:%s\r\n", read_buf );
    Delay_ms( 2000 );
}

void main( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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