应用例程：用外置FLASH（W25Q16）实现参数保存

基本信息

在STM32F103RCT6核心板最小系统的基础上，添加OLED液晶屏显示，并可以通过按键编辑2个参数：报警压力、报警液位。添加MemIf蓝图，通过核心板上的外置FLASH芯片W25Q16保存这两个参数，修改好参数后断电重启，观察参数是否保持不变。

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实验硬件

STM32F103RCT6核心板（1块）[ 购买 ]：

CH340E通讯小板（1块）[ 购买 ]：

Micro-USB通讯线（1根）[ 购买 ]：

OLED屏SSD1306（1块）[ 购买 ]：

8输入独立按键模块（1块）[ 购买 ]：

电路参考

  • CH340E通讯小板通过Micro-USB通讯线到连接电脑。
  • CH340E通讯小板连接STM32F103xC核心板
    CH340E通讯小板GND----GNDP4端子STM32F103xC核心板
    +5V----5V
    TXD----RX
    RXD----TX
  • OLED屏插入STM32F103xC核心板的P5端子。
    OLED屏SSD1306GND----GNDP5端子STM32F103xC核心板
    VCC----V3
    D0----PB3
    D1----PB5
    RES----PD2
    DC----PA15
    CS----PC12
  • 8输入独立按键模块连接STM32F103xC核心板
    8输入独立按键模块G----GNDP1端子STM32F103xC核心板
    K7----PA4
    K5----PA5
    K3----PA6
    K1----PA7

关键配置说明

添加蓝图MemIf，在蓝图中添加内存存储模块MemIf、外置FLASH驱动模块W25Q_Fls。如果已经配置了OLED液晶屏，那么SPI通讯相关的模块已经添加。在电路上，外置FLASH的SPI通讯与OLED液晶屏的SPI通讯是同一路，用不同的片选管脚进行分时复用。

在蓝图中选择模块W25Q_Fls，在配置节点Chip下面添加存储芯片Chip0。选择芯片型号为W25Q16。

在蓝图中选择模块Spi，在配置节点Job下面查看系统自动添加的通讯任务：W25Q_Fls_Chip0_Spi。确认通讯设备是Device0，片选管脚是PC9。

在蓝图中选择模块MemIf_Fe，在配置节点Block下面添加用户存储块Block0、Block1。两个存储块对应的底层类型是Fls，操作的芯片是模块W25Q_Fls下面的Chip0。Block0的大小是64个字节，Block1的大小是256个字节。

编译系统，MemIf_Fe会在MemIf模块中添加相关的节点。在蓝图中选择模块MemIf，配置节点中选择Block，观察是否已经添加了两个存储块。在配置界面可以查看系统生成的存储块地址分配。因为W25Q16的最小擦除单元是4K字节，为了两个块可以独立操作，Block1并没有紧随Block0分配地址，而是分配在了下一个可独立擦除单元上，地址是4K对齐的。

输入输出和OLED屏的配置可参考下面的例程：

应用程序

梯形图

NETWORK 0 将参数编辑按键信息送入OLED液晶屏

NETWORK 1 启动时，利用启动信号SM0.1进行内存块的读操作，初始化变量VW100和VW102

NETWORK 2 M0.0每过200毫秒闭合一次

NETWORK 3 用M0.0触发数据保存操作，将VB100 ~ VB163写入存储块Block0

液晶屏配置

实验步骤

  • 将配置上传到服务器，固件下载到STM32F103xC核心板。

  • 通过按键（K7：上、K5：下，K3：修改，K1：确认），修改OLED屏上的两个参数：报警压力、报警液位。

  • 给核心板断电后再重新上电，观察参数是否保持。

指令说明

补充说明

使用MemIf模块，在数据有效性上提供了下列支持：

  • W25Q_Fls模块通过SPI总线读取数据时，可重读一次，两次数据一致，才认为读取数据没有发生干扰。
  • W25Q_Fls模块通过SPI总线写入数据时，可回读一次，回读数据与写入数据一次，才认为写入数据没有发生干扰。
  • MemIf模块通过W25Q_Fls写入数据时，会按照最小擦除单元先读取数据，比较写入数据与读取数据是否一致，如果一致，则忽略此单元的操作。

使用MemIf模块，依然存在数据失效的下列风险：

  • MemIf不提供数据校验功能，写入和读出的数据总是原始值。
  • MemIf不提供数据冗余的功能，一个存储块对应一个物理地址。
  • 虽然MemIf在写操作时，先进行读比较，从而减少了写数据的次数；但是如果在写数据时发生了掉电，那么存储器中的数据便不是完整的了。MemIf甚至没有校验功能检测这种风险。因此MemIf不适用于数据频繁修改的场合。除非可以在梯形图中检测到掉电信号并在掉电时阻止新的MemIf写操作，同时单片机有足够长的掉电时间处理完正在进行中的MemIf写操作。

如果对数据的有效性有较高的要求，建议使用NvM模块配合MemIf来进行参数的保存。

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