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30 分钟

由于 FM24V10 和 STM32L073RZ,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 STM32L073RZ MCU

已发布 6月 26, 2024

点击板

FRAM 5 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

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STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

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 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU 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

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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