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  • SPI NOR FLASH 烧录器【第二届立创商城电子制作节二等奖作品】
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12元千志精品电阻券+16元ALPS品牌优惠券无门槛领用:http://www.szlcsc.com/bulletin/details_11417.html;第二届立创商城电子制作节最终6强名单:http://club.szlcsc.com/article/details_9143_1.html

 

本作品为第二届立创商城电子制作节二等奖作品,作者立创社区ID:TonyWong;转载请注明出处,未经允许不得用作商业用途。作品原链接:http://club.szlcsc.com/article/details_4992_1.html

一、作品简介

1.作品外观

PCBA 正面:



PCBA 反面:



PC机母片制作操作界面:



TFT屏显示的图片在PC机上的预处理程序界面:



2.设计背景

串行Flash是用串行接口进行连续数据存取的小尺寸,低功耗的flash memory. 串行flash比并行flash用更少的线从系统中传送数据。对于引脚数目少的串行flash来讲它的优势是减少了系统板的空间,功耗和成本。在一些应用中,程序数据需要预先保存,数据的写入则成为制约生产效率的巨大瓶颈。本烧录器则使用STM32F103R8T6加上少许外围元件,则可轻松实现对8片甚至16片SPI型FLASH同时烧写,烧写速度基本达到SPI FLASH的最大值

3.作品亮点

本产品使用了1.54寸的240*240分辨率的IPS屏,显示细腻操作方便

1.54寸 240*240 IPS彩屏的驱动电路,可显示200余张BMP图片,刷新速度<20ms

二、系统构架图

作品的组成构架,即方案图:



三、硬件部分的描述

1.原理图



显示板原理图下载:http://club.szlcsc.com/article/downFile_47520EE1F9250587.html

主控板原理图下载:http://club.szlcsc.com/article/downFile_58E626BF80049B8C.html

显示部分

STM32F030C8T6 的SPI速度为18MHz,将显示的图片(最大240*240像素)用24位BMP格式存储到SPI FLASH文件中。存储芯片设置成4输出,两片并联为8位,显示屏采用8位8080接口,MCU 8位IO口,FLASH 8位IO口与显示屏IO数据口直接连接,通过片选及时钟信号控制实现FLASH数据直接到彩屏的传输,在传输过程中,MCU的SPI仅使用SCLK信号线提供时序。

1. 从SPI flash中读取图片信息:显示位置,图片大小---显示驱动芯片ST7789时钟信号禁止

2. 根据读取的信息配置彩屏驱动芯片ST7789  ---FLASH的时钟信号禁止

3.模拟SPI传送部分数据 --- 时钟信号 同时控制FLASH与ST7789

4.启动SPI DMA传输其余整块数据 时钟信号 同时控制FLASH与ST7789

5.传输完成,关闭DMA,进行其他控制信号处理

主控板部分:

上位机母片制作:

与PC机通讯,采用了USB转串口模块,主芯片为PL2303,波特率工作在3Mbps。采用的也是DMA控制方式,每次传输16384字节数据。主控芯片接收到的数据先保存在内部RAM中,然后再写入内部FLASH(或者外部FLASH),保存完成后,回传确认信息,然后在传送下一个数据块。

芯片烧录过程:

1.先配置母片数据地址信息;

2.配置子片数据地址信息(N片FLASH同时配置);

3.启动DMA传输256字节数据;

4.一页数据传输完成后,跳转置2继续传输下一页数据,直至数据烧写完成;

5.配置母片数据地址;

6.配置子片数据地址;

7.SPI的SCLK同时控制母片与N片子片,数据到达器件74LVC86,将二者数据进行比较,如不同,则引发中断。

所有器件均使用高速芯片,延时为ns级别,STM32F103的SPI速度为18MHz,约为55ns,TM32F103的外部IO中断响应脉宽最小值为10ns,T/2 = 55/2 > 10ns,所以只要有数据不一致,74LVC86与STM32F103均能检测到并能响应中断。

PCB正面图:



PCB反面图:



LCD显示部分PCB文档下载:http://club.szlcsc.com/article/downFile_0BAFCB1C444EAF1C.html

PCB文档下载:http://club.szlcsc.com/article/downFile_871DC2EAA8540F61.html

四、材料清单(BOM列表)

关键器件:

型号:STM32F103R8,地址:http://www.szlcsc.com/product/details_47037.html

型号:74LVC1G32,地址:http://www.szlcsc.com/product/details_8317.html

型号:74LVC1G00,地址:http://www.szlcsc.com/product/details_8303.html

型号:74LVC373,地址:http://www.szlcsc.com/product/details_6554.html

型号:74LVC86,地址:http://www.szlcsc.com/product/details_6567.html

五、软件部分的描述(选填)

软件工作流程图:



显示部分图片驱动函数代码:



母片烧录到子片程序代码片段下载:http://club.szlcsc.com/article/downFile_76AF7961E4816FAC.html

六、作品演示




七、总结

在产品功能设计到功能的具体实现,是有极大的挑战的,首先是显示部分,为了实现240*240*3位的分辨率,整幅20ms以内的刷新速度,经过了大量的测试与修改。8片芯片的同时烧录与快速校验的实现,需要有对芯片功能全面掌握以及对逻辑器件的巧妙运用。接下来,在现有产品的基础上,增加电平变换,实现会对低压NOR FLASH芯片的支持(1.2V - 1.8V)。

 

「关于」立创商城(WWW.SZLCSC.COM)成立于2011年,致力于为客户提供一站式电子元器件线上采购服务,成交量全国领先。自建6000多平米现代化元器件仓库,现货库存超40000种。本文由立创商城原创,转载请注明出处。

  • 时间:2017-09-12 14:06
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