تبدیل حافظه FLASH میکروکنترلرهای STM32 به EEPROM

آموزش – پروژه – مقاله های سیسوگ – نرم افزار های الکترونیک

۱۳۹۸-۰۳-۰۱

6 دقیقه

خیلی وقتها ما نیاز داریم متغیرهای داخل برنامه میکروکنترلر که داریم با قطع برق از بین نرند!
چاره چیه؟
راحت ترین روش استفاده از حافظه EEPROM هست.
از وقتی میکروکنترلر های AVR اومدند همه ما را بد عادت کردند!
یه پارامتر EEPROM قرار میدیم و همه چیز تمومه!
اما در میکروکنترلر های سری ARM ما چنین حافظه ای را نداریم و به عبارتی اگر قرار باشه متغیری با قطع برق از بین نره باید دنبال یه راه کار دیگه باشیم!
ساده ترین راهکار میتونه استفاده از یک حافظه خارجی EEPROM باشه ( که قراره هم هزینه اضافه داشته باشه و هم برد ما رو اشغال کنه)
ولی یک روش خیلی خوب دیگه هم هست که قراره توی این مقاله اون رو توضیح بدم. با سیسوگ همراه باشید.

خب قبل از اینکه وارد بحث اصلی بشم فکر میکنم یه یادآوری از انواع حافظه هایی که توی میکروکنترلر داریم بد نباشه (خیلی توضیح نمیدم خیالتون راحت) و با ذهنیت بهتری ادامه مطلب رو بخونیم.

انواع حافظه

ROM:

این حافظه مخفف READ ONLY MEMORY هست یعنی چی؟ یعنی فقط میتونی از این حافظه اطلاعات رو بخونی و نکته جالبش اینکه با قطع برق هم این حافظه همچنان دیتایی رو که ذخیره کرده رو توی خودش داره که اصطلاحا اگه جایی شنیدید که گفتد حافظه دائم باز هم منظور همینه که با قطه برق دیتا این حافظه پاک نمیشه.

PROM:

این حافظه مخفف Programmable Read Only Memory هست که کاملا فکر میکنم از روی اسمش مشخصه چه کاربردی داره اگه یه توضیح سطحی بدم، دقیقا میشه گفت همون ROM هست اما با قابلیت پروگرام شدن همین.

EPROM:

این حافظه مخفف Erasable programmable read only memory هست که دقیقا میشه گفت همون PROM منتها با یه تفاوت واقعا اساسی و اونم اینکه میشه اطلاعاتش رو توسط اشعه ماورابنفش پاک کرد.

(میتونه نحوه عملکردشون جالب باشه)

EEPROM:

این حافظه مخفف Electrically Erasable Programmable ROM هست یه جورایی میشه گفت مدل پیشرفته تر EPROM ولی یه تفاوت اساسی داره، برای اینکه بخوایم اطلاعات رو از روی این حافظه پاک کنیم نیازی نیست که حتما اشعه ای باشه و یا اینکه وقتی خواستیم بخشی از حافظه رو پاک کنیم مجبور باشیم کل حافظه رو پاک کنیم بلکه بدون تمامی این کارها به راحتی میتونیم اون بخش از حافظه رو که میخوایم پاک کنیم.

FLASH:

تراشه EEPROM در هر لحظه تنها یک بیت خاص رو تغییر می دهد و فرآیند اعمال تغییرات در تراشه کنده و در مواردی که اطلاعات باید با سرعت تغییر کند، از FLASH MEMORY که یک نوع خاص از حافظه های EEPROM هست استفاده می کند .در حافظهFalsh داده ها ۵۱۲ بایتی هستند.

نکته اساسی: در کنار حافظه FLASH یک کنترلر قرار داره که توسط اون تمامی اعمال مربوط به راه اندازی، ذخیره و بازخوانی حافظه کنترل میشه. با اضافه شدن کنترلر میشه تمام و یا بخش های خاصی از تراشه رو حذف کرد که باعث سریعتر شدن این نوع حافظه نسبت به حافظه EEPROM میشه.

SRAM:

این حافظه مخفف STATIC RANDOM ACCESS MEMORY هست که برای ذخیره موقت داده به کار میره، اسم دیگش حافظه ی موقت هست. یکی از کاربردهای SRAM ذخیره موقت‌ داده‌هایی است که از طریق پورت‌های ورودی و سریال به CPU انتقال داده شده اند. طول خانه‌های این حافظه بسته به نوع تراشه کاملا متفاوت هست.

خب حالا بریم سر وقت میکرو کنترلری که باهاش کار داریم یعنی STM32 و ببینیم که چه حافظه هایی رو داخل خودش داره؟

ساختارحافظه میکروکنترلر STM32

به عکسی که بالا گذاشتم دقت کنید. این تصویر در واقع داره حافظه های داخل یه میکروکنترلر STM32 رو نشون میده. که اگر کمی دقت کنید داخلش هیچ خبری از حافظه EEPROM نیست. خب اینجا سوال پیش میاد که آیا میکروکنترلر های STM32 کلا EEPROM ندارد؟ نمیشه گفت همشون ولی حداکثرشون EEPROM ندارند.

حالا یه سوال دیگه پیش میاد اگر ندارند پس تکلیف چیه؟ ، فرضا خواستیم توی یه پروژه از EEPROM استفاده کنیم اونجا باید چکار کنیم؟

در جواب باید بگم که دو راه حل هست.

استفاده از تراشه های EEPROM خارجی مثل AT24C512 و …

تبدیل بخشی از حافظه FLASH به EEPROM که این راهکار هم توسط شرکت ST ارائه داده شده و منم در این مقاله میخوام از راه حل دوم استفاده کنم. خوبی راه حل دوم اینکه وقتی توی پروژتون نیاز به EEPROM خارجی نداشتید از این روش می‌تونید استفاده کنید.

شاید برای خیلی هاتون سوال پیش بیاد که چطور این عمل اتفاق میفته که واقعا جای خاص خودش رو داره ولی اگر خیلی کنجکاو هستید اینجا کلیک کنید.

نحوه کدنویسی و استفاده از کتابخانه ST و پروگرام کردن برنامه روی تراشه

ابتدا به سایت ST میریم و کتابخونه های EEPROM ٍEmulation را دانلود می کنیم.

پس از دانلود باید برای اضافه کردن کتابخونه، فایل هارو به پروژتون اضافه کنید.

پروژه ای که درست کردم با توابع HAL و محیط IAR هست.

گام اول، درست کردن پروژه در STM32CUBE

STM32

همینطور که در شکل مشخص شده فقط چندین پین از پورت B رو خروجی کردم که این پین ها برای LCD گرافیکی هست که در این پروژه استفاده کردم و برای EEPROM استفاده نشده.

خب حالا از نوار منو بالا گزینه generate رو میزنم تا کد رو با توابع HAL درست کنه و در نهایت کد ها رو به محیط IAR انتقال بده که وهله اول باید به شکل زیر برسید.

EEPROM

حالا وقتش رسیده کتابخونه ای رو که از سایت ST دانلود کردیم رو به پروژه اضافه کنیم. برای این کار باید مراحل زیر رو به ترتیب انجام بدیم.

اضافه کردن فایل EEPROM.c به پوشه SRC

EEPROM

اضافه کردن فایل EEPROM.h به پوشه Inc

در نهایت هم اضافه کردن فایل EEPROM.c رو به پروژه اصلی

روی گزینه USER راست کلیک می کنید و در قسمت ADD FILE فایل EEPROM.c رو به پروژه اضافه می کنیم و در نهایت از نوار بالا گزینه Project و در زیر مجموعه آن Compile رو انتخاب می‌کنیم. که باید کدتون تا این مرحله بدون هیچگونه EEROR باشه.

EEPROM

حالا روی فایل MAIN دوبار کلیک می کنم تا این فایل باز شه و در نهایت تمامی کد هایی رو که میخوام در این قسمت می نویسم.

EEPROM

کد نویسی:

ابتدا دقت کنید که در قسمت Include باید حتما EEPROM رو اضافه کنید در غیر اینصورت اگر از توابع اون استفاده کنیم از کد خطا میگیره و اجازه کامپایل شدن رو نمیده.

تبدیل حافظه FLASH میکروکنترلرهای STM32 به EEPROM

حالا نوبت به استفاده از EEPROM در برنامه هست.

#include <stdio.h>
#include "nokia1661_lcd_driver.h"
#include "lcd_font5x7.h"
#include "photos.h"
#include "eeprom.h"
اضافه کردن هدر فایلها

uint16_t  Write_Value;  
تعریف متعییر برای نوشتن
uint16_t Read_value[256]; 
تعریف متغیر برای خواندن 
char str[20];
تعریف متغیر برای نمایش دیتاروی LCD



int main(void)
{
  
  HAL_FLASH_Unlock();
باز کزدن حافظه فلش 
  EE_Init();
 فراخوانی تابع ایتوپیرام
  nlcdInit();
  nlcdSetBackgroundColor(LCD_VGA_WHITE);
  nlcdSetFont(font5x7latcyr);
  nlcdClear();
توابع ال سی دی 

  EE_WriteVariable(0,20);
نوشتن مقدار20 
  HAL_Delay(10);
تاخیر 10 میلی ثاینه
  EE_ReadVariable(0,&Read_value[0]);
خواندن مقدار 20 از خانه صفر ارایه 
  MX_GPIO_Init();
  nlcdGotoCharXY(3,5);
  nlcdStringP(LCD_VGA_RED,"Welcome to Sisoog");
  sprintf(str,"eeprom value is:%u",Read_value[0]);
  nlcdGotoCharXY(2,10);
  nlcdStringP(LCD_VGA_RED,str);

نمایش مقدار دریافتی روی ال سی دی

  while (1)
  {

  }


}

#include <stdio.h>

#include "nokia1661_lcd_driver.h"

#include "lcd_font5x7.h"

#include "photos.h"

#include "eeprom.h"

اضافه کردن هدر فایلها

uint16_t Write_Value;

تعریف متعییر برای نوشتن

uint16_t Read_value[256];

تعریف متغیر برای خواندن

char str[20];

تعریف متغیر برای نمایش دیتاروی LCD

int main(void)

{

HAL_FLASH_Unlock();

باز کزدن حافظه فلش

EE_Init();

فراخوانی تابع ایتوپیرام

nlcdInit();

nlcdSetBackgroundColor(LCD_VGA_WHITE);

nlcdSetFont(font5x7latcyr);

nlcdClear();

توابع ال سی دی

EE_WriteVariable(0,20);

نوشتن مقدار20

HAL_Delay(10);

تاخیر 10 میلی ثاینه

EE_ReadVariable(0,&Read_value[0]);

خواندن مقدار 20 از خانه صفر ارایه

MX_GPIO_Init();

nlcdGotoCharXY(3,5);

nlcdStringP(LCD_VGA_RED,"Welcome to Sisoog");

sprintf(str,"eeprom value is:%u",Read_value[0]);

nlcdGotoCharXY(2,10);

nlcdStringP(LCD_VGA_RED,str);

نمایش مقدار دریافتی روی ال سی دی

while (1)

{

}

سخت افزار:

در نهایت کد مورد نظرمون رو روی سخت افزار پیاده سازی می کنیم. و در نهایت پس از آپلود باید به شکل زیر برسید.

EEPROM

البته باید از زئوس هم تشکر کنم بابت کتابخونه LCD گرافیکی.

یکی از کاربران عزیز سیسوگ به اسم علی، تجربه‌ی خود را در رابطه با این پست در قسمت کامنت‌ها نقل کردند. خالی از لطف نبود که ما این تجربه بسیار عالی و کاربردی را در پست قرار بدهیم تا شما هم بتوانید از این تجربه در پروژه‌هایتان استفاده کنید. کامنت این دوست عزیز را عینا در ادامه به صورت هایلایت مشاهده می‌کنید:

سلام مجدد من یکسالی هست از این قابلیت استفاده میکنم چند نکته هست که باید بهش توجه بشه در فایل eeprom.h باید پارامترهای page0 و page1 مطابق میکروی شما مقدار دهی بشه مثلا اگر میکرو ۶۴کیلوبایتی هست نباید page1 بیشتر از ۶۳ باشه. من پیجهای ۶۲ و ۶۳ را انتخاب کردم و کار میکنه ولی با پروگرم مجدد فلش با اینکه گزینه full erase chip غیر فعال کردم بازهم گاهی داده ها میپرند و ریست میشن. دلیلش را متوجه نشدم. نکته دوم اینکه اگر حافظه eeprom شما مثلا ۱کیلوبایت هست نصفش برای ادرس دهی استفاده میشه و در عمل شما ۲۵۶ المان ۱۶بیتی میتونید ذخیره کنید. برای ذخیره اعداد فلوت و دابل و لانگ بهتره از union استفاده کنید. با توجه به اینکه اگثر arm کارها از این قابلیت استفاده میکنن شاید نیاز به یک اموزش مفصل تر باشه. ممنون

برای دریافت سورس کامل پروژه روی لینک زیر کلیک کنید.

STM32_Flash2EEPROM.7z

با سیسوگ همراه باشید.

منبع

تگ ها :

EEProm تفاوت EEPROM و FLASH

اطلاعات

لینک و اشتراک

تبدیل حافظه FLASH میکروکنترلرهای STM32 به EEPROM

انواع حافظه

ROM:

PROM:

EPROM:

EEPROM:

FLASH:

SRAM:

نحوه کدنویسی و استفاده از کتابخانه ST و پروگرام کردن برنامه روی تراشه

کد نویسی:

سخت افزار:

شاید برای شما مفید باشد

پروژه تشخیص صدا با آردوینو

آموزش کار با makefile در...

آموزش کنترل LED توسط نرم‌افزار...

BLO OM

پالت | بازار خرید و فروش قطعات الکترونیک

آیسی | موتور جستجوی قطعات الکترونیک

فروشگاه سیسوگ

سیسوگ فروم | محلی برای پاسخ پرسش‌های شما

نویسنده شو !

نویسنده شو !

پالت | بازار خرید و فروش قطعات الکترونیک

آیسی | موتور جستجوی قطعات الکترونیک

فروشگاه سیسوگ

سیسوگ فروم | محلی برای پاسخ پرسش‌های شما

دیدگاه ها

جواد امینی گفت :

Zeus ‌ گفت :

حامد گفت :

Zeus ‌ گفت :

محمد گفت :

مهدی رهی گفت :

مریم گفت :

shoniz گفت :

Zeus ‌ گفت :

مسعود گفت :

Zeus ‌ گفت :

حسین گفت :

Zeus ‌ گفت :

حسین گفت :

Zeus ‌ گفت :

امید گفت :

Zeus ‌ گفت :

آلاله وفائی گفت :

Zeus گفت :

آلاله وفائی گفت :

حسین گفت :

م. گفت :

hossein گفت :

محمد موسوی گفت :

zeus گفت :

داود گفت :

Sisoog Os گفت :

علی گفت :

زئوس Zeus گفت :

علی گفت :

مجتبی گفت :

زئوس Zeus گفت :

مجتبی گفت :

زئوس Zeus گفت :

حسین گفت :

زئوس Zeus گفت :

محمود فیاض بخش گفت :

زئوس Zeus گفت :

علی گفت :

زئوس Zeus گفت :

علی گفت :

زئوس Zeus گفت :

AmirAli گفت :

زئوس Zeus گفت :

فاضل گفت :

meyti گفت :

زئوس Zeus گفت :

محمد مهدی کریمی گفت :

hossein گفت :

hossein گفت :

زئوس Zeus گفت :

فاضل گفت :

زئوس Zeus گفت :