英創(chuàng)信息技術工控主板支持鐵電存儲器方案

英創(chuàng)公司的ARM9 系列工控主板產品，對數(shù)據(jù)的記錄均采用了基于NandFlash的文件系統(tǒng)，但在實際應用中，客戶經常需要頻繁的記錄一些小塊的重要數(shù)據(jù)，同時要求數(shù)據(jù)在掉電情況下不丟失，這時如果采用文件系統(tǒng)就不能完全滿足需求。通常的解決辦法是將數(shù)據(jù)直接存儲在非易性存儲器中（NVRAM）。NVRAM有兩種基本類型，一是基于SRAM的傳統(tǒng)NVRAM，另一種是近些年廣泛使用的鐵電存儲器，與傳統(tǒng)的基于SRAM技術的存儲器相比，鐵電存儲器在信號接口、操作功耗方面有無可比擬的優(yōu)勢。目前在市場流行的有4Kb-256Kb鐵電存儲器產品，并有多種接口類型可供選擇，包括I2C、SPI接口等，本文以Ramtron公司的FM24L256為例，介紹英創(chuàng)主板EM9160操作FM24L256的方法。

FM24L256非易失鐵電存儲器結構容量為32，768 x 8位，讀/寫次數(shù)無限制，掉電數(shù)據(jù)保存10年，無延時寫入操作，采用I2C總線接口，總線頻率可高達1MHz。同時具有工業(yè)級溫度范圍，低功耗操作等特點。EM9160 是英創(chuàng)公司的一款預裝Windows CE 實時操作系統(tǒng)的高性價比ARM9 工控主板產品。EM9160 最多可支持16 位方向可獨立設置的GPIO，這些GPIO 均可被用來仿真作為I2C的信號。

FM24L256為SOP8封裝芯片，只需把2位I2C總線信號與EM9160的GPIO相連，即完成擴展硬件的連接。

EM9160工控主板對鐵電存儲器FM24L256的驅動程序描述如下：

#include ‘EM9160_DIO_EX.h’

#define GPIO0 0x01

#define GPIO1 0x02

#define GPIO2 0x04

#define GPIO3 0x08

#define GPIO4 0x10

#define GPIO5 0x20

#define GPIO6 0x40

#define GPIO7 0x80

#define GPIO8 0x100

#define GPIO9 0x200

#define GPIO10 0x400

#define GPIO11 0x800

#define GPIO12 0x1000

#define GPIO13 0x2000

#define GPIO14 0x4000

#define GPIO15 0x8000

#define SCK GPIO6 // I2C時鐘信號，可根據(jù)實際情況更改

#define SDA GPIO7 // I2C數(shù)據(jù)信號，可根據(jù)實際情況更改

實現(xiàn)SCK和SDA信號的操作函數(shù)：

void GPIO_i2c：：SetSDADir（int Dir） // 設置SDA方向

{

if（Dir）

PIO_OutEnableEx（ SDA ）; // set gpio7 to output （SDA）

else

PIO_OutDisableEx（ SDA ）; // set gpio7 to input （SDA）

}

void GPIO_i2c：：SetSCL（int Level） // 置高/置低SCK信號

{

if（Level）

PIO_OutSetEx（ SCK ）;

else

PIO_OutClearEx（ SCK ）;

}

void GPIO_i2c：：SetSDA（int Level） // 置高/置低SDA信號

{

if（Level）

PIO_OutSetEx（ SDA ）;

else

PIO_OutClearEx（ SDA ）;

}

int GPIO_i2c：：GetSDA（） // 讀取SDA狀態(tài)

{

DWORD dwSDAStatus = 0;

// put code here to get SDA status

PIO_StateEx（ （UINT16*） &dwSDAStatus ）;

dwSDAStatus = dwSDAStatus & SDA;

if（dwSDAStatus）

{

return 1;

}

return 0;

}

int GPIO_i2c：：I2C_InitController（ ） // 設置SCK，SDA，只初始化時執(zhí)行一次

{

// set gpio6 and gpio7

PIO_OutEnableEx（ SCK ）; // set gpio6 to output （CLK）

PIO_OutSetEx（ SCK ）; // set CLK

SetSDADir（0）; // set SDA to input

return 0;

}

根據(jù)FM24L256的時序要求，構造相應的讀寫函數(shù)，EM24L256的讀寫時序如下圖所示：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 從I2C器件讀取一個或多個字節(jié)

// 輸入參數(shù)：

// uDevAddr：器件地址

// uRegIdx： 器件寄存器地址

// ReadBuf： 數(shù)據(jù)緩存

// ReadLen： 讀取數(shù)據(jù)個數(shù)

// return = -1： 失敗

// = ReadLen： read succeed！

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int GPIO_i2c：：I2C_ByteRead（UCHAR uDevAddr， UINT16 uRegIdx，

UCHAR* ReadBuf， int ReadLen ）

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 向I2C器件寫入一個或多個字節(jié)

// 輸入?yún)?shù)：

// uDevAddr：器件地址

// uRegIdx： 器件寄存器地址

// ReadBuf： 數(shù)據(jù)緩存

// ReadLen： 寫入數(shù)據(jù)個數(shù)

// return = WriteLen： 寫入成功

// = -1： 寫入失敗，沒有應答信息

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int GPIO_i2c：：I2C_ByteWrite（UCHAR uDevAddr， UINT16 uRegIdx，

UCHAR* WriteBuf， int WriteLen）

本文是以EM9160操作FM24L256為例，介紹如何構造I2C接口，這個方法也完全適合英創(chuàng)公司的其他嵌入式工控主板產品，如EM9000、EM9161、EM9260、ETR232i等。EM9160與FM24L256連接十分簡單，在需要頻繁記錄數(shù)據(jù)的場合，本文介紹的方案是一個不錯的選擇，經過測試，EM9160對FM24L256的寫入速度可達每秒56K字節(jié)，感興趣的客戶可向英創(chuàng)索要相關源代碼。