CY15FRAMKIT-002 串行 F-RAM 开发套件：功能与使用指南

作为电子工程师，我们在开发过程中常常需要可靠且高效的存储解决方案。CY15FRAMKIT-002 串行 F-RAM 开发套件就是这样一款值得关注的工具，它为我们提供了探索串行 F-RAM 特性的便捷途径。下面，我们就来详细了解一下这款开发套件。

文件下载：CY15FRAMKIT-002.pdf

套件概述

套件内容

CY15FRAMKIT-002 套件包含了开发所需的核心组件。其中有配备了 108-MHz 4-Mbit 四路 SPI F-RAM（CY15B104QSN - 108SXI）的 DVK 板，同时还提供了快速入门指南以及用于连接器扩展的 Arduino 可堆叠接头。这些组件为我们搭建开发环境提供了基础。

套件特点

该套件主要用于深入了解串行 F-RAM（SPI 和 QSPI）的特性。它是一个附加板，搭载了 4-Mbit 的 Excelon™ - Ultra QSPI F-RAM。拥有四个与 Arduino UNO 兼容的连接器，可连接到 ST NUCLEO - L433RC - P MCU 评估板或 Arduino UNO R3 兼容板进行 SPI 评估；还提供了两个 19x2 的 Morpho 接头（J9 和 J10），可与 ST NUCLEO - L433RC - P MCU 评估板配合进行 QSPI 评估。其工作电源为 1.8-V/3.3-V，3.3-V 电源来自基础板，1.8-V 电源由板载稳压器生成。

硬件配置

套件由多个关键部分组成，包括 4-Mbit（512Kx8）的 Excelon - Ultra 四路 SPI F-RAM、带有兼容 Morpho 接头（J9、J10）的 ST NUCLEO - L433RC - P MCU 评估板、Arduino 兼容的 I/O 接头（J1、J2、J3、J4）等。此外，还有用于选择 Arduino 或 Morpho 连接器信号连接到 F-RAM 设备的接头（J8 (1A - 8A)、J8 (1B - 8B)、J8 (1C - 8C)），以及用于选择 F-RAM 设备 VDD 电源供应（J5）、电平转换器 1.8-V/3.3-V 选择（J6）的接头，还有用于探测 SPI/QSPI 信号的调试接头 J7 和支持电压及接地信号的测试点。另外，还提供了 8 引脚网格阵列四方扁平无引脚 GQFN 封装的 Excelon - Ultra 四路 SPI F-RAM 的未安装占位符，方便我们进行不同封装的评估。

套件操作

编程基础板

要访问 CY15FRAMKIT - 002 DVK 上的四路 SPI F-RAM，我们需要对基础板（NUCLEO - L433RC - P）进行编程。该板是基于 Nucleo - 64 平台的 STM32 开发板，支持多种集成开发环境（IDEs），如 IAR™、Keil® 等。 在编程前，我们要确保系统安装了所有必要的软件，如 Keil µVision 5 软件、STSW - LINK009 和 STSW - LINK007 等。下载最新的示例项目，并通过将 Nucleo 板的 CN1 连接到 PC 的 USB 端口来建立连接。在编译示例项目时，我们需要注意一些设置。打开 µVision 项目后，要选择合适的目标属性，更新时钟速度为 80.00MHz，选择正确的 Flash 编程算法，并添加必要的文件（如 qspiFRAM.c 和 guiFRAM.c）。编译和编程过程中，要确保没有错误或警告，最后通过终端模拟器程序建立 UART 连接，等待合适的 GUI 命令。

四路 SPI 配置

Arduino/Morpho QSPI F-RAM 套件可与 Arduino 接口的 SPI 端口和 Morpho 接口的四路 SPI 端口进行交互。示例项目中的驱动程序和 API 主要用于使用控制器的四路 SPI 端口。 在进行四路 SPI 初始化时，我们通过调用 QUADSPI_Init() 函数来完成。该函数初始化 hqspi 结构，其中一些关键变量如 “ClockPrescaler” 和 “FlashSize” 对评估 QSPI F-RAM 非常重要。“ClockPrescaler” 决定了 QSPI 接口的时钟频率，默认值为 32，对应约 5-MHz 的时钟频率，我们可以根据需要进行修改；“FlashSize” 表示寻址连接到接口的内存所需的总地址位数，对于套件上的 Cypress F-RAM，默认值 24 无需更改。 四路 SPI 接口的信号通过特定的 GPIO 引脚进行路由，如 QUADSPI_CS# 对应 PB11 等。在将 CY15FRAMKIT - 002 板插入 Nucleo 板时，需要同时插入 Arduino 和 Morpho 连接器，并且 QSPI_Init() 函数会确保将控制器引脚初始化为四路 SPI 引脚。

固件细节

Cypress 半导体提供的 µVision 示例项目中的 qspiFRAM (.h/.c) 文件包含了一系列用于操作 QSPI F-RAM 的函数。这些函数涵盖了 F-RAM 的各种操作，如复位操作模式、读取设备状态、读取 ID、写入和读取数据等。每个函数都有详细的注释，方便我们理解其使用方法。不过需要注意的是，这些函数目前仅覆盖了设备的部分功能，完整的特性集可以在设备数据手册中找到。而且这些函数并非 Cypress 半导体的官方驱动支持版本，但我们可以利用这些 API 来构建自己的最终应用程序。

总结

CY15FRAMKIT - 002 串行 F-RAM 开发套件为我们提供了一个全面且便捷的平台，用于探索和开发串行 F-RAM 相关应用。通过了解套件的内容、硬件配置、操作方法和固件细节，我们能够更好地利用该套件进行项目开发。各位电子工程师们，不妨尝试使用这款套件，看看它能为你的项目带来怎样的助力。你在使用类似开发套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。