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30 分钟

由于 FM24V10 和 STM32F103RB,在电源中断时即时捕获和保存关键数据

铁电随机存取存储器

FRAM 5 Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

FRAM 5 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

即时捕获并保存关键数据。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

FRAM 5 Click基于FM24V10,这是一款1Mbit铁电随机存取存储器(FRAM),逻辑上组织为131,072×8位,并使用来自Infineon的行业标准I2C接口进行访问。FRAM的功能操作类似于串行I2C EEPROM,其中FM24V10和EEPROM之间的显着区别在于F-RAM的优越写入性能、高耐久性和低功耗。此Click board™非常适用于需要频繁或快速写入的非易失性存储器应用,例如从数据收集到要求长写入时间的工业控制,在此期间串行EEPROM的长写入时间可能导致数据丢失。此Click board™使用标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,支持最高

3.4MHz的时钟频率。与串行EEPROM不同,FM24V10在总线速度上执行写入操作,不会产生写入延迟。它提供了可靠的数据保留,可达151年,同时消除了EEPROM和其他非易失性存储器导致的复杂性、开销和系统级可靠性问题。它还支持1万亿(1014)次读/写周期,比EEPROM多1亿倍的写入周期。此外,FM24V10允许使用标记为ADDR SEL的SMD跳线选择其I2C从设备地址。可以通过将SMD跳线置于标记为1或0的适当位置来进行选择。此FRAM的另一个特性是可配置的写保护功能,标记为WP并路由到mikroBUS™插座上的PWM

引脚。WP引脚保护整个存储器和所有寄存器免受写入操作,必须将其设置为高逻辑状态以抑制所有写入操作。当此引脚为高时,禁止所有存储器和寄存器写入,并且地址计数器不会递增。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压级别运行。在使用不同逻辑电压级别的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。然而,此Click board™配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

FRAM 5 Click top side image
FRAM 5 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB 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 STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

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
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 Protect
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

FRAM 5 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 STM32F103RB 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

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 FRAM 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • fram5_check_communication - 此函数通过读取和验证设备ID来检查通信。

  • fram5_memory_write - 此函数从所选的内存地址开始写入所需数量的数据字节。

  • fram5_memory_read - 此函数从所选的内存地址开始读取所需数量的数据字节。

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 FRAM5 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of FRAM 5 click board by writing specified data to
 * the memory and reading it back.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and checks the communication with the click board.
 *
 * ## Application Task
 * Writes a desired number of bytes to the memory and then verifies that it's written correctly
 * by reading from the same memory location and displaying the memory content on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "fram5.h"

static fram5_t fram5;
static log_t logger;

#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MikroE - FRAM 5 click board"
#define STARTING_ADDRESS            0x01234   

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    fram5_cfg_t fram5_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.
    fram5_cfg_setup( &fram5_cfg );
    FRAM5_MAP_MIKROBUS( fram5_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == fram5_init( &fram5, &fram5_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( FRAM5_ERROR == fram5_check_communication ( &fram5 ) )
    {
        log_error( &logger, " Check communication." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint8_t data_buf[ 128 ] = { 0 };
    if ( FRAM5_OK == fram5_memory_write ( &fram5, STARTING_ADDRESS, 
                                          DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data written to address 0x%.5lx: %s\r\n", ( uint32_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                           ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    }
    if ( FRAM5_OK == fram5_memory_read ( &fram5, STARTING_ADDRESS, 
                                         data_buf, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data read from address  0x%.5lx: %s\r\n\n", ( uint32_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                                        data_buf );
        Delay_ms ( 3000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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