„Extension Mémoire Pour BeagleBone Black“: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Je vous présenter dans cet instructable un de mes projet qui consistait à piloter des mémoires de différents types afin de pouvoir tester leur fonctionnement dans des conditions spatiales (enceinte radiative) et de trouver le taux d'erreurs engendré par cet environmentnement pour chaque type de mémoire. Vous pouvez aussi utiliser les données de ce projet pour étendre la mémoire de votre BeagleBone, créer une clé USB ou simplement pour étudier leur fonctionnement.

1 žingsnis: „Quelques Types De Mémoires“

Išsamiai išvardijami įvairūs tipų skirtumai, skirti naudoti, naudoti dans ce projet avec leurs avantages et inconvénients:

Aukščiausios klasės numeris: la mémoire SRAM

„La mémoire vive statique“(arba statinė atsitiktinės prieigos atmintis) yra tipiškas „mémoire vive utilisant des bascules pour mémoriser les données“. Kontrairement à la mémoire dynamique, son contenu n’a pas besoin d’être rafraîchit périodiquement. Elle reste cependant volatile: elle ne peut se passer d'alimentation sous peine de voir ses informations effacées irrémédiablement!

Privalumai: - la SRAM est rapide (temps d'accès 6 à 25 ns) - peu coûteuse (4 €/mėn.). Nepatogumai: - besoin d'être alimenté en permanence pour ne pas perdre ses données, aussi ce type de mémoire impose d'ajouter à notre carte mémoire un moyen de l'alimenter en permanence. Le moyen trouvé est d’ajouter un super condensateur Cellergy pouvant alimenter la mémoire pendant une journée.

Deuxième tipo de mémoire: la mémoire MRAM

La mémoire vive statique magnétique (Magnetic Random Access Memory) stocke les données sans avoir besoin d’être alimentée. Le changement d'état se fait en changeant l’orientation polaire des électrons (par effet tunnel notamment). Elle est très résistante aux radiation et aux hautes températures. Privalumai:- nestabilios informacijos. - inusabilité, puis ce qu’aucun mouvement électrique n'est engagegé (ištvermės de 10^16 ciklų paskaita /rašymas!). - la consommation électrique est théoriquement moindre puisqu'il n'y a pas de perte thermique due à la résistance des matériaux aux mouvements des électrons. - 10 nanosekundžių temps. - les débits sont de l'ordre du gigabit par seconde. - une excellente résistance aux radiation, omniprésentes dans un milieu spatial. Patogumai: - coûteuse (~ 35 €/Mo) car encore en phase de développement (commercialization de masse du production prévue en 2018!) mais on peut s'en procurer chez Digikey commercialisé sous la marque Everspin.- capacité de stockage est très limitée due aux champs magnétiques qui risquent de perturber les cellules voisines si elles sont trop proches les unes des autres.

Trojosème type de mémoire: la mémoire FRAM

La mémoireFRAM (ferroelektrinė atsitiktinės prieigos atmintis) yra nereguliarus modulio tipas.

Elle est similaire à la mémoire DRAM à laquelle on a ajouté une couche ferro-elelectrique pour obtenir la non volatilité. 2011 m. Gegužės mėn. „Texas Instruments“išleido pirmąjį „microcontrôleur à mémoire FRAM“.

Skirtas naudoti SSD (kietojo kūno diskas), neperduodamų autorių, nesinaudokite netaisyklėmis, o ne konservuoti. Privalumai: - une plus faible consommation d'électricité. - une plus grande rapidité de pasca et d'écriture (temps d'accès de 100 nanosecondes contre 1 microseconde pour la mémoire flash). - galimas efektyvumas ir išraiška ir bien plius didysis nombre de fois (ištvermė 10^14 ciklų paskaitose/egzaminuose). Nepatogūs: - des capacityit de de stockage plus limitées - un coût de fabrication plus élevé, ~ 30 €/mėn.

Les deux grandes familles de mémoires: Série (1 nuotrauka) ir parallèle (2 nuotrauka)

Série: les mémoires séries ont pour avantage de permettre un gain de place et de garder la même configuration selon les modèles d'où leur lengvata d'integracija. Nepriklausomas ces mémoires ne sont pas très rapide car la trame entière (tipo d'opération, adresse, données…) doit être reçue avant d’enregistrer ou accéder à la donnée. Typiquement la vitesse d’accès allant 5 à 20M on on à au mieux accès aux bits de données que tous les (1/(20*10⁶)) sec soit 50 ns par bit (50ns*8 = 400ns pour 8 bits). Tai tipas, kurį galima naudoti tik tada, kai naudojamasi LORSque le temps d’accès aux données à peu d'importance comme lors du chargement d'un BIOS dans Certaines cartes de type FPGA.

Paraiška: „Les mémoires parallèles sont très utilisées dans tous les domaines allant de la RAM“arba „USB“. „Ce type de mémoire est beaucoup“ir „rapide que la mémoire SPI“automobilis yra vienas perversmo ir perforuoto domeno papildomos informacijos šaltinis, nesvarbu, ar tai įmanoma, kad būtų galima išgauti ir atsiųsti „queques ms tout le contenu de la mémoire de 1Mo“. Patogus yra sudėtingas automobilio automobilis, kuriame yra skirtingų tipų modifikacijos, skirtos automobiliui ir la taille du boîtier est plus grande.

Įdėkite priedą prie pliuso ir pridėkite elektroninį lizdo įjungimą (CE) des mémoires afin d'indiquer à laquelle nous voulons accéder (voir schéma). Le schéma est valable pour les deux types de mémoires seul change le moyen d’accès aux données et adresses.

2 žingsnis: „Mémoire Serial FRAM SPI“

„BeagleBone“katilas: Reliés au 3.3V: VDD, HOLD, WP Masažas: VSS MISO relié à SO MOSI relié à SI CS relié à CS

NB: L'avantage de ce type de mémoire SPI est que, peu importe le modèle ou la marque du fabricant de semi-konduktoriai, la configuration du boîtier reste la même ce qui n'est pas le cas des autres type de mémoires comme les mémoires parallèles. De plus les datasheet de ces différentes mémoires indiquent que toutes fonctionnent de la même manière. Yra tik keli įvairaus susisiekimo priemonei skirtingi modeliuojamieji modeliai be vengimo programuoti naujus algoritmus.

„Les Pins HOLD“ir „WP sont reliés au 3.3V“: si cela empêche l’utilisateur d’utiliser ces fonctionnalités, cela permet de hõlbinti programą. Cependant ces fonctionnalités auraient été utiles si l’on avait plusieurs mémoires SPI à piloter!

Pasinaudokite piloto la mémoire il faut d’abord etudier sa fiche technika disponible à l’adresse suivante:

Skaitmeninės technikos technika, skirta skirtingiems ciklams, skirtiems užpilti lirą ir ištrinti džentelmeną ir sudeginti programą.

3 žingsnis: ciklo serijos FRAM

Ekranas:

Avant d'écrire dans la mémoire il faut envoyer une trame d'accès à L'écriture (WREN) 0000 0110 (0x06h) (5 paveikslas) Analizuokite de la trame d'écriture pasiuntinį MOSI de la Beaglebone à SI (Voir figūra) 9)

- 8 premiers bitai, „Op -code de l'écriture“(SKAITYTI): 0000 0011 (0x03h) - 16 bitų adresas, même si cette mémoire n'en apsvarstyti que 11 car il s'agit d'une mémoire de 16Kb (((2) ^11)*8bits) il faut envoyer 16 bits car cela permettra de pouvoir aussi piloter des mémoires 64Kb. - 8 bitai. Paskaita:

Analizuokite de la trame de paskaitos pasiuntinį MOSI de la Beaglebone à SI: (10-asis paveikslas)- 8 premier bitai, Op-code de la paskaita (WRITE): 0000 0010 (0x02h)- 16 bitų adresas Analyze de la trame de paskaita pasiuntinys iš SO à MISO de la Beaglebone: - 8 bitai

4 žingsnis: „Code Pilotant La Mémoire FRAM“

Įpilkite kompiliatoriaus CE programą į kalbą C: $ gcc programme_spi.c - o spiPour utiliser ce programa: $./spi add1 add2 duomenų režimas

Pridėti1 (MSB) ir Pridėti2 (LSB) korespondentą 8 bitai, duomenys atitinka 8 bitus, kuriuos reikia gauti (apie 0 paskaitų) Režimas atitinka à l’écriture (= 2) arba paskaita (= 1).

Naudojimo pavyzdys:./spi 150 14 210 2 écrit à l’adresse 16 bitų 150 14 (0x96h, 0x0Eh) la donnée 210 (0xD2).

./spi 150 14 0 1 lit à l'adresse150 14 (0x96h, 0x0Eh)

5 žingsnis: Mémoire Parralèle

Supilkite projet j'ai utilisé la mémoire SRAM ALLIANCE AS6C1008 128Kb * 8 bit (voir schéma)

Konfigūracija: 17 adresų: A0-A16 8 Duomenys: D0-D7 2 Įjungta mikroschema: CE#-CE2 2 Įrašymas ir išvestis įjungta: WE#-OE#2 VCC (3.3V), VSS (GND) 1 neprisijungus: NC

NB: La disposition des pins varie grandement d'un modèle à un autre ainsi que les temps de pasc / ecriture

Užpilkite „BeagleBone voir schéma“(„Un réel plaisir à débugger où lorsque l'on à mal câblé!“)

Dėmesio: Vous vous demandez sans doute pourquoi j'ai sauté certains GPIO dans les lignes d'adresses et data, c'est tout simplement que ces GPIO sont alloués à l'EMMC pressent sur la BBB et que malgré mes recherches je n'ai jamais réussi à utiliser taisymas (me faisant perdre au passage 2 semaines car je pensais la mémoire défectueuse alors que certains GPIO ne fonctionnaient simplement pas!)

Pasinaudokite piloto la mémoire il faut d’abord etudier sa fiche technika disponible à l’adressesuivante:

Cette fiche technika indique les différents cycles nécessaires pour lire et écrire dans la mémoire et ainsi réaliser notre program. Afin d’écrire dans la mémoire il faut respecter le cycle imposé par les konstruktoriai, qui sont tous les mêmes pour chacune des mémoires utilisées. „Ainsi n'importe quelle mémoire 64Kb peut fonctionner avec notre“programa (si taisymo programa:)) Priklauso nuo temų, susijusių su ciklais, skirtingais skirtingais laikais, o ciklas ir ciklas, plius ilgas (100ns) des mémoires utilisées étant retenu car il s'adaptera à toutes les mémoires. „Ainsi les temps d’écriture“ir paskaitų minimumai „Annons“par les konstruktoriai ne seront jamais atteints car imposés par la mémoire la plus lente. La durée des cycles est définie dans le code. Le seul moyen d’aller d’atteindre la vitesse maximale et de programmer les cycles pour une mémoire en particulier avec les temps minimaux. Le cycle d’écriture revient à modifier l’état des GPIOs. La base du code est celle qui permet de faire clignoter une LED and ajoutant des temporisations précises korespondentas aux durées des cycles imposées par le konstruktorius. En effet l’action de faire clignoter une LED has a création de cycles d’état haut et bas pour les GPIO.

Paskaitų ciklas „Quant à lui consiste en la récupération de l’état des GPIO“, „comme pour détecter l’état d’un bouton poussoir“.

6 žingsnis: ciklai „Mémoire Parralèle“

„Cycle d'écriture“(1, 2 pav.):

Įjunkite elektroninio pašto dėžutę ir įjunkite leidimą WE. Une fois cela effectuer mettre les pins des données aux valeurs souhaitées et le tour est joué (Mais attention tout de même à bien respecter les temporisations! ~ 100ns)

Paskaitos ciklas (3, 4 pav.):

Įjunkite elektroninę priežiūrą ir įjunkite diegimo įtaisą, kad gautumėte tinkamiausią ir efektyviausią lustą. Vienintelis efektas yra „Récupère sur les entrée“GPIO de la BeagleBone les valeurs se trouvant à cette adresse.

7 žingsnis: „Code Pilotant La Memoire Parraléle“

Ce code permet de piloter 2 mémoire parallèles indépendamment l'une de l'autre et s'utilise comme ceci:

kompiliacija: $ gcc -lm programme_memoire.c -o memuarai

$./memoire add 1 add 2 data1 data2 mode1 slot1 slot2

režimas: 1 paskaita, 2 egz

Le code étant créer pour piloter deux mémoires il y a deux "slots", mettre à 1 pour utiliser.

Pvz.: $./Memoire 120 140 20 210 2 1 0

écrit à l'adresse 120 140 (šešioliktainiai 16 bitų) les données 20 210 sur la mémoire sur le slot 1.

Pvz.: $./memoire 120 140 0 0 1 1 1

lit à l'adresse 120 140 les données sur la mémoire du slot 1 et 2.

8 veiksmas: palaikykite „Pour Mémoires“

Čia galite rasti nuotraukų, gautų iš PCB de mémeire sur lequel vous pourrez vous inspirer pour vos réalisations. Si vous voulez réaliser un système de mémoire mainomas comme moi veillez bien à cableble taisymas vos mémoires en utilisant toujours le même ordre pour les pins.

Si vous avez des questions remarques n'hésitez pas tout avis est le bienvenu, en espérant vous avoir aidé!