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使用S25FL512S和STM32F410RB轻松保存重要数据

更快、更智能、更闪亮!

Flash 4 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Flash 4 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

利用闪存的快速读写速度,实现更快的数据检索和无缝的多任务处理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Flash 4 Click 基于Infineon的S25FL512S,这是一款512 Mbit的SPI Flash存储模块。Flash存储密度通常以位为单位表示,因此将512 Mbit的存储器对齐到8位长的字中,转换为容量为64兆字节(MB)。该存储模块包含256个每个256 KB的扇区。此外,存储器被组织成256KB的扇区,允许用户仅擦除整个扇区并一次写入最多512字节。先进的MirrorBit®技术允许在每个存储阵列晶体管(存储单元)中存储两个数据位,有效地将单个存储单元的容量加倍。Eclipse™架构使得相比上一代的Flash模块,擦除和编程性能大大提高。由于速度更快,Flash 4 Click可以实现就地执行(XIP)和数据阴影。S25FL512S flash模块支持标准SPI接口,但它也可以选择使用Dual和Quad SPI接口,允许80MB/秒的全数据传输速率。此外,flash模块在所有SPI模式下都支持DDR读取命令,使用时钟的两个边缘传输数据(数据传输在时钟的上升沿和下降沿都进行)。典型的通信过程包括通过SPI接口从主机MCU发送正

确的指令(命令),然后是地址、数据或两者,以及S25FL512S flash模块的响应,响应可以是数据流或单字节,具体取决于收到的命令。S25FL512S的关键特性之一是AutoBoot特性。它允许模块在复位周期后自动启动从预定义位置的存储器传输(存储器读取操作)。考虑到典型的通信场景,需要使用READ命令,然后使用一个或多个地址字节,AutoBoot允许主机MCU拉低#CS(芯片选择)引脚,并在#CS引脚保持低电平的情况下开始通过SPI接口接收数据流,而不会浪费任何周期。只要#CS引脚释放,S25FL512S就会恢复正常操作。#WP写保护引脚将设备置于硬件写保护模式。此引脚上的低逻辑电平禁止写入操作到状态寄存器的块保护位。锁定状态寄存器将阻止状态寄存器写保护(SRWD)位的更改,这是写入和擦除操作所需的,有效地防止了存储内容的更改。此引脚与IO2功能复用。因此,当使用Quad SPI时不可用。#HOLD引脚用于保持数据传输。当芯片选择引脚(#CS,路由到

mikroBUS™ CS引脚)设置为低逻辑电平时,当串行时钟的低逻辑电平与#HOLD引脚的下降沿一致时,数据传输将被暂停。类似地,当串行时钟的低逻辑电平与#HOLD引脚的上升沿一致时,将恢复数据传输。此引脚与IO3功能复用。因此,当使用Quad SPI时不可用。SPI接口引脚被路由到mikroBUS™,因此与微控制器单元(MCU)的接口简单明了。路由到mikroBUS™的附加引脚包括路由到mikroBUS™ PWM引脚并标记为IO2的#WP/IO2引脚和路由到mikroBUS™ INT引脚并标记为IO3的#HOLD/IO3引脚。还有复位引脚,路由到mikroBUS™的RST引脚,它执行Flash模块的复位,如果启用,将启动AutoBoot序列。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了包含易于使用功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Flash 4 Click top side image
Flash 4 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT/SO1
PB4
MISO
SPI Data IN/SO0
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Write Protect/IO2
PC8
PWM
Data Transfer Pause/IO3
PC14
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

Flash 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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Flash 4 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • flash4_read_manufacturer_id - 读取制造商ID的功能

  • flash4_write_command - 写入命令功能

  • flash4_read_flash_4 - 具有4字节地址的Flash读取功能

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 Flash4 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Flash 4 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and enables the click board, then checks the communication 
 * by reading the device and manufacturer IDs.
 * 
 * ## Application Task  
 * Erases sector memory starting from 0x00001234 address, then writes a desired message
 * to the same address. After that, verifies if the message is written correctly by reading 
 * it back and displaying it to the USB UART every 5 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "flash4.h"

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

#define DEMO_MESSAGE "MikroE"

static flash4_t flash4;
static log_t logger;

static uint8_t device_id[ 2 ];
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    flash4_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.

    flash4_cfg_setup( &cfg );
    FLASH4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    flash4_init( &flash4, &cfg );
    
    flash4_reset( &flash4 );
    
    Delay_ms( 1000 );
    
    flash4_read_manufacturer_id( &flash4, device_id );
    
    if ( device_id[ 0 ] != FLASH4_MANUFACTURER_ID || device_id[ 1 ] != FLASH4_DEVICE_ID )
    {
        log_error( &logger, "WRONG ID READ" );
        log_printf( &logger, "Please restart your system.\r\n" );
        for( ; ; );
    }
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    char read_buffer[ 10 ] = { 0 };

    flash4_write_command( &flash4, FLASH4_CMD_WRITE_ENABLE_WREN );
    log_printf( &logger, "--- Erase chip --START-- \r\n" );
    flash4_sector_erase_4( &flash4,  0x00001234 );
    while ( flash4_check_wip( &flash4 ) );
    log_printf( &logger, "--- Erase chip --DONE-- \r\n" );
    
    flash4_write_command( &flash4, FLASH4_CMD_WRITE_ENABLE_WREN );
    flash4_page_program_4( &flash4, DEMO_MESSAGE, 0x00001234, strlen( DEMO_MESSAGE ) );
    while ( flash4_check_wip( &flash4 ) );
    Delay_100ms( );
    
    flash4_read_flash_4( &flash4, read_buffer, 0x00001234, strlen( DEMO_MESSAGE ) );
    while ( flash4_check_wip( &flash4 ) );
    
    log_printf( &logger, "--- Read buffer : %s\r\n", read_buffer );

    Delay_ms( 5000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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