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使用EM064LX和STM32G431RB改变您的数据存储体验

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MRAM 4 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

MRAM 4 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

我们的 MRAM 存储解决方案在数据存储技术中树立了新的标准,结合了快速访问速度和磁性可靠性,为用户带来无缝高效的使用体验。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MRAM 4 Click 基于 Everspin Technologies 的 EM064LX,这是一款工业级 STT-MRAM 永久存储器。通过八个 I/O 信号和 200MHz 的时钟频率,它可以提供高达 400Mbps 的读写速度。由于这是永久存储器,字节级的写入和读取不需要擦除。需要注意的是,非易失性设置不受重流保护。一个专用的 256 字节 OTP 区域在主存储器之外,可读且用户可锁定,具有永久锁定 WRITE OTP 命令。EM064LX 支持芯片/批量和扇区擦除。子扇区擦除可以以 4KB 和 32KB 的粒度进行。此外,MRAM 存储器具有 16 个

可配置的硬件写保护区域以及顶/底选择、上电时的程序/擦除保护和用于检测用户数据意外更改的 CRC 命令。由于 EM064LX 在推荐的 1.8V 电压下工作,MRAM 4 Click 配备了 Rohm Semiconductor 的 CMOS LDO 稳压器 BH18PB1WHFV。为了适应不同的逻辑电压水平,这款 Click board™ 配备了 Texas Instruments 的 TXB0106,这是一款 6 位双向电平转换和电压转换器。板上有两个未焊接的跳线标记为 R5 和 R6。芯片选择和写保护可以上拉以进行进一步的硬件开发。MRAM 4 Click 使用标准的 4 

线 SPI 串行接口与主 MCU 通信。您可以通过 WP 引脚使用写保护功能。硬件复位可通过 HLD 引脚实现,当处于低电平逻辑状态时,存储器将自我初始化并将设备恢复到就绪状态。有一个未焊接的 R6 电阻用于外部上拉,因为此引脚不应浮动。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须进行适当的逻辑电压水平转换。此外,这款 Click board™ 配备了包含功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

MRAM 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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 STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Write Protect
PC8
PWM
Data Transfer Pause
PC14
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

MRAM 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 STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro 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 MRAM 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • mram4_memory_write - MRAM 4 内存写入功能。

  • mram4_memory_read - MRAM 4 内存读取功能。

  • mram4_block_erase - MRAM 4 块擦除功能。

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 main.c
 * @brief MRAM 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MRAM 4 click board.
 * The demo app writes specified data to the memory and reads it back.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of SPI module, log UART, and additional pins.
 * After the driver init, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application writes a desired number of bytes to the memory 
 * and then verifies if it is written correctly
 * by reading from the same memory location and displaying the memory content.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mram4.h"

static mram4_t mram4;
static log_t logger;

#define STARTING_ADDRESS             0x012345ul
#define DEMO_TEXT_MESSAGE_1         "MikroE"
#define DEMO_TEXT_MESSAGE_2         "MRAM 4 Click"

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    mram4_cfg_t mram4_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.
    mram4_cfg_setup( &mram4_cfg );
    MRAM4_MAP_MIKROBUS( mram4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == mram4_init( &mram4, &mram4_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( MRAM4_ERROR == mram4_default_cfg ( &mram4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t data_buf[ 128 ] = { 0 };
    log_printf( &logger, " Memory address: 0x%.6LX\r\n", ( uint32_t ) STARTING_ADDRESS );
    if ( MRAM4_OK == mram4_block_erase( &mram4, MRAM4_CMD_ERASE_4KB, STARTING_ADDRESS ) )
    {
        log_printf( &logger, " Erase memory block (4KB)\r\n" );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    memcpy( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_1, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE_1 ) );    
    if ( MRAM4_OK == mram4_memory_write( &mram4, STARTING_ADDRESS, data_buf, sizeof( data_buf ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Write data: %s\r\n", data_buf );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    memset( data_buf, 0, sizeof( data_buf ) );
    if ( MRAM4_OK == mram4_memory_read( &mram4, STARTING_ADDRESS, data_buf, sizeof( data_buf ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Read data: %s\r\n", data_buf );
        Delay_ms( 3000 );
    }
    log_printf( &logger, " ----------------------------\r\n" );
    
    log_printf( &logger, " Memory address: 0x%.6LX\r\n", ( uint32_t ) STARTING_ADDRESS );
    if ( MRAM4_OK == mram4_block_erase( &mram4, MRAM4_CMD_ERASE_4KB, STARTING_ADDRESS ) )
    {
        log_printf( &logger, " Erase memory block (4KB)\r\n" );
    }
    
    memcpy( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE_2, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE_2 ) );
    if ( MRAM4_OK == mram4_memory_write( &mram4, STARTING_ADDRESS, data_buf, sizeof( data_buf ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Write data: %s\r\n", data_buf );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    memset( data_buf, 0, sizeof( data_buf ) );
    if ( MRAM4_OK == mram4_memory_read( &mram4, STARTING_ADDRESS, data_buf, sizeof( data_buf ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Read data: %s\r\n", data_buf );
        Delay_ms( 3000 );
    }
    log_printf ( &logger, " ----------------------------\r\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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