借助MR10Q010和STM32F031K6实现前所未有的数据存储和访问速度

下一代记忆奇迹

MRAM 2 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

MRAM 2 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

通过存储更多数据，实现更快的数据访问，并消耗比现有电子存储器更少的能量，显著改进您的解决方案。

硬件概览

它是如何工作的？

MRAM 2 Click 基于 Everspin Technologies 的 MR10Q010，这是一款 1Mb 四输出高速串行 SPI MRAM 存储解决方案。MR10Q010 是需要快速存储和检索数据和程序的应用的理想存储解决方案，它使用少量引脚、低功耗，并采用节省空间的 16 引脚 SOIC 封装。四个 I/O 在 Quad SPI 模式下允许快速读取和写入，使其成为下一代 RAID 控制器、服务器系统日志、存储设备缓冲区和嵌入式系统数据和程序存储器中传统并行数据总线接口的有吸引力的替代方案。此 Click board™ 包含 Rohm Semiconductor 的 LDO 稳压器 BH18PB1WHFVCT 提供 1.8V 电源电压。当

应用在待机状态下运行时，LDO 通过将电流消耗降低到大约 2μA 来降低功耗。在正常电流操作期间，它会自动切换到高速操作模式。LDO 稳压器输出为德州仪器的 TXB0106 提供所需的参考电压，TXB0106 是一种具有自动方向感应的 6 位双向电平转换和电压翻译器。电平转换器另一侧的参考电压取自 mikroBUS™ 的 3.3V 引脚。MRAM 2 Click 使用支持 SPI 模式 0 和 3 的标准 SPI 串行接口与 MCU 通信，工作时钟频率高达 104 MHz。它还支持 Quad Peripheral Interface (QPI) 和 Quad SPI 模式，组织为 131.072 个 8 位字。读写操作可以在存储器中随机发生，写入之间没有延迟。

MR10Q010 使用连接到 mikroBUS™ 上 RST 引脚的写保护信号来防止对状态寄存器的写操作，而连接到 mikroBUS™ 上 INT 引脚的 HOLD 信号用于中断内存操作以执行其他任务。当 HOLD 为低电平时，当前操作暂停。此 Click Board™ 设计为仅在 3.3V 逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前，应进行适当的逻辑电压电平转换。有关 MR10Q010 的更多信息，请参阅附带的数据手册。此外，该 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库，可以用作进一步开发的参考。

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU，提供了一种经济且灵活的平台，适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性，便于通过专用扩展板进行功能扩展，并且支持mbed，使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器，支持通过USB重新枚举，提供三种接口：虚拟串口（Virtual Com port）、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活，可通过USB VBUS或外部电源供电。此外，还配备了三个LED指示灯（LD1用于USB通信，LD2用于电源

指示，LD3为用户可控LED）和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境（IDEs），如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE（如AC6 SW4STM32），使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

RAM (字节)

4096

你完善了我！

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择，专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座，可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器，我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容，为用户提供了一种经济且灵活的方式，使用任何STM32微控制器快速创建原型，并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针，因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器，并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式，将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合，应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

QUAD SPI IO2 / Write Protect

PA11

RST

SPI Chip Select

PA4

SPI Clock

PB3

SCK

QUAD SPI IO1 / SPI Data OUT

PB4

MISO

QUAD SPI I0 / SPI Data IN

PB5

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM

QUAD SPI IO3 / Data Transfer Pause

PA12

INT

SCL

SDA

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly

2x4 RGB Click front image hardware assembly

Nucleo-32 with STM32 MCU MB 1 - upright/background hardware assembly

Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly

Necto No Display image step 8 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 MRAM 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

mram2_wren - 写使能功能
mram2_read - 读取数据字节功能
mram2_write - 写入数据字节功能

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 Mram2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MRAM 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver, sets the write protect and disables the hold signal.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writes "MikroE" into the first 6 memory locations, and then reads it back 
 * and displays it to the USB UART approximately every 5 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mram2.h"

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

static mram2_t mram2;
static log_t logger;

char val_in[ 7 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 0 };
char val_out[ 7 ] = { 0 };

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mram2_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.

    mram2_cfg_setup( &cfg );
    MRAM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mram2_init( &mram2, &cfg );

    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "   MRAM 2 Click     \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    mram2_write_protect( &mram2, MRAM2_WP_ENABLE );
    mram2_hold( &mram2, MRAM2_HLD_DISABLE );
    log_printf( &logger, "   Initialized      \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    mram2_wren( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write enabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, "Writing \"%s\" to memory...\r\n", val_in );
    mram2_write( &mram2, 0x000000, &val_in[ 0 ], 6 );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_wrdi ( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write disabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_read ( &mram2, 0x000000, &val_out[ 0 ], 6 );
    log_printf( &logger, "Read data : %s\r\n", val_out );
    
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

/*!
 * \file 
 * \brief Mram2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MRAM 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver, sets the write protect and disables the hold signal.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writes "MikroE" into the first 6 memory locations, and then reads it back 
 * and displays it to the USB UART approximately every 5 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mram2.h"

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

static mram2_t mram2;
static log_t logger;

char val_in[ 7 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 0 };
char val_out[ 7 ] = { 0 };

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mram2_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.

    mram2_cfg_setup( &cfg );
    MRAM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mram2_init( &mram2, &cfg );

    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "   MRAM 2 Click     \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    mram2_write_protect( &mram2, MRAM2_WP_ENABLE );
    mram2_hold( &mram2, MRAM2_HLD_DISABLE );
    log_printf( &logger, "   Initialized      \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------- \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    mram2_wren( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write enabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    log_printf( &logger, "Writing \"%s\" to memory...\r\n", val_in );
    mram2_write( &mram2, 0x000000, &val_in[ 0 ], 6 );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_wrdi ( &mram2 );
    log_printf( &logger, "Write disabled!\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    mram2_read ( &mram2, 0x000000, &val_out[ 0 ], 6 );
    log_printf( &logger, "Read data : %s\r\n", val_out );
    
    log_printf( &logger, "-------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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