Bus Pirate 3EEPROM Explorer Board: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ha megvan az egyik Hack a Day's Bus Pirates, mit kezd vele? Ismerje meg az 1 vezetékes, I2C és SPI EEPROM-okat a 3EEPROM explorer táblával (ezt THR-EE-PROM-nak hívjuk). Az EEPROM egy olyan memóriachip, amely adatokat tárol folyamatos áramellátás nélkül. Ez hasznos az állandó adatok tárolásához kis naplózó áramkörökben, vagy egyéni oldalak tárolásához egy mini webkiszolgálón. Az EEPROM-ok sok méretben és protokollban kaphatók. A 3EEPROM-nak három közös EEPROM-chipje van: a DS2431 (1-vezetékes), 24AA- (I2C) és 25AA- (SPI). Mindhármat korábban a Hack a Day -n mutatták be, de mindegyik demó a Bus Pirate hardver és firmware más verzióját használja, ezt a kezdőknek nehéz követniük a Bus Pirate v2go használatával. Folytassa az olvasást a frissített, lépésről lépésre szóló használati útmutatóért a DS2431, 24AA- és 25AA-EEPROM-ok a Bus Pirate v2go-val. A teljes munkamenet -naplókat szöveges fájlokként is megkaptuk, így egyetlen részletet sem fogsz kihagyni. 3EEPROM explorer board PCB -ket vagy készleteket készíthetünk a Seeed Studio -ban. A PCB -k körülbelül 10 dollár, a készletek körülbelül 15 dollár, világszerte szállítják. A kezdéshez 10 PCB vagy 20 készlet csoportos beszerzését kell megszerveznünk. Ha érdekli a Bus Pirate, akkor jön a 3. verzió. Néhány formázási elemet és HTML táblázatot nem tudtam belefoglalni az Instructable -be, az eredeti bejegyzést a Dangerous Prototypes blogon láthatja.

1. lépés: 3EEPROM hardver áttekintés

A prototípus célja az EEPROM és három közös buszprotokoll megismerése. Először a 3EEPROM NYÁK -ot nézzük meg, majd bemutatunk minden EEPROM -ot egy Bus Pirate univerzális soros interfész eszköz segítségével. Ha nincs buszkalóza, továbbra is követheti, mert az interfészműveletek alapvető sorrendje változatlan marad, függetlenül attól, hogy hogyan hajtja végre őket. CircuitFull size schematic [PNG]. Az áramkört és a PCB -t a Cadsoft Eagle ingyenes verziójával készítettük. A vázlatos rajzot és a PCB-t letöltheti a Bus Pirate SVN archívumból. A 3EEPROM NYÁK DS2431 1-vezetékes EEPROM (IC1), 24AA-I2C EEPROM (IC4) és 25AA-SPI EEPROM (IC5) tárolót tartalmaz. A DS2431 (IC1) parazita módon áramot táplál az 1-vezetékes buszról, nincs külső tápegysége, és nem igényel leválasztó kondenzátort. Az IC2 és IC3 üres helyek további 1 vezetékes eszközökhöz, például egy másik DS2431 vagy DS1822 hőmérséklet-érzékelőhöz. A C1 (0,01uF) opcionális, és csak akkor szükséges, ha az IC2 vagy IC3 tápellátású 1 vezetékes eszközzel van ellátva. Az 1 vezetékhez erős felhúzó ellenállás szükséges, legfeljebb 2,2 K ohm. A Bus Pirate fedélzeti felhúzó ellenállása 10K, túl gyenge ahhoz, hogy írások közben megfelelően táplálja a DS2431-et. A 3EEPROM felfedezőlap 1,8 k ohmos, 1/8 wattos felhúzó ellenállást (R1) tartalmaz az 1 vezetékes buszon, így nincs szükség további felhúzó ellenállásra. 24AA- (IC4) és 25AA- (IC5) mindegyik kap egy 0,1uF kondenzátort, hogy leválaszthassa őket a tápegységről (C2, C3). Valószínűleg nincs szüksége a kondenzátorokra egy ilyen egyszerű áramkörben, a bemutatón kihagytuk őket a prototípus táblából. A 24AA által használt I2C buszhoz felhúzó ellenállásokra is szükség van, de a Bus Pirate fedélzeti 10K ohmos felhúzó ellenállása elegendő. Minden alkatrész 2,8 volt és 5 volt közötti egyenáramú. Az áramkör a 3. jumper VCC és GND csapjain keresztül kap áramot. Két VCC csap van, az egyik a tápellátás, a másik a Bus Pirate felhúzó ellenállás feszültség bemeneti csapja (Vpullup). PCB Az áramkört és a NYÁK-t a Cadsoft Eagle ingyenes verziója. A vázlatrajzot és a PCB -t letöltheti a Bus Pirate SVN archívumából. Ha professzionálisan előkészített PCB vagy 3EEPROM készletet szeretne, akkor csoportos vásárlást is szervezhetünk, ha 10 vagy 20 embert érdekel. Alkatrészlista R1 1800 ohmos ellenállás (1/8 watt) C2, 3 0,1uF kondenzátor/10 volt+JP1-4 0,1 hüvelykes dugófej IC1 DS2431 1K 1 vezetékes EEPROM TO-92IC4 ** 24AA014-I/P I2C EEPROM DIP8IC5 ** 25AA010A-I/P SPI EEPROM DIP8ICS4, 5 8 tűs DIP foglalat IC5, 6 ** IC4, IC5 bármilyen méretű lehet, kis chipekhez kapcsolódunk, 128 és 128 kbyte-ot használtunk. Néhány formázási és HTML táblázatot nem tudtam beilleszteni az Instructable -ben az eredeti bejegyzést a Dangerous Prototypes blogon láthatja.

2. lépés: 25AA- / 25LC- SPI EEPROM

Az EEPROM összes demója nagyjából ugyanúgy néz ki. Írunk néhány számot a chipre, majd olvassuk el őket. Minden eszköz rendelkezik bizonyos feltételekkel, amelyek néhány értéknél többet szeretnének írni, például az oldalméret és a határkorlátozások. Olvasson többet ezekről az adott eszköz adatlapján. Ha nem tudja bemutatni a működését, töltse le a teljes terminálnaplót, hogy ne hagyjon ki egyetlen dolgot sem. A felhúzó ellenállások a leggyakoribb probléma, ellenőrizze a felhúzócsap feszültségét a Bus Pirate terminál „v” menüjében. Csip: 25AA, SPI EEPROM (1Kbyte). Busz: SPI. Felhúzó ellenállások csak vegyes feszültségű interfészekhez szükségesek. Teljesítménykövetelmények: 1,8–5,5 volt (AA), 2,5–5,5 volt (LC). Hivatkozások: adatlap, Hack a Day bemutató. Teljes buszkalóz-munkanapló ehhez a bemutatóhoz. Nem tudtam belefoglalni néhány formázási és HTML-táblázatot az Instructable-be, az eredetit a Dangerous Prototypes blogon tekintheti meg. Az IC5 egy 25AA sorozatú I2C EEPROM a Microchip-től, ezek az EEPROM-ok rengeteg méretben kaphatók. Az AA alkatrészek 1,8 és 5,5 volt között működnek, míg a 25LC alkatrészek minimális követelménye 2,5 volt. A C3 (0,1uF) leválasztja az SPI EEPROM-ot a tápegységről. Az írásvédő (WP) és a rögzítőcsapokat mikrokontroller vezérelheti, de letiltottuk őket, ha ezeket a csapokat magasan tartottuk. Az SPI buszcsapok, CS, DO, CLK és DI, a JP4 fejlécbe kerülnek. Beállítás Ha Bus Pirate készüléket használ, csatlakoztassa a 3EEPROM vagy a 25AA-IC-hez, ahogy az alábbi képen látható. Az SPI rendszerint nem igényel felhúzó ellenállásokat. Interfész A Bus Pirate terminálon nyomja meg az 'm' gombot az üzemmód menü megnyitásához, és válassza az SPI lehetőséget. Konfigurálja az SPI könyvtárat normál pin kimenetre, használja az alapértelmezett értékeket az összes többi SPI mód beállításhoz. Engedélyezze a tápegységeket (nagy „W”) az SPI mód parancssorában. Végül szerezzen be egy feszültségjelentést, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a tápegységek működnek („v”). Bemutatjuk, hogyan lehet közvetlenül csatlakoztatni az EEPROM -ot 3,3 volton az SPI könyvtár használatával normál tű módban. Ehhez a bemutatóhoz nem szükséges felhúzó ellenállás. Ha egy 5 voltos EEPROM-ot szeretne csatlakoztatni, használja az SPI könyvtárat nyílt kollektoros (HiZ) csap módban, és engedélyezze a felhúzó ellenállásokat az EEPROM tápegységéhez csatlakoztatott Vpullup csap (Vpu) segítségével. 1. lépés, kapcsolja ki az írásvédelmet 'SPI> [0b110] CS ENGEDÉLYEZETT <<< chipválasztás engedélyezve ÍRÁS: 0x06 <<< letiltja az írásvédő parancsotCS DISABLED <<A 25AA- írásvédett bekapcsoláskor. Alacsonyabb chipválasztó (CS)

3. lépés: 24AA- / 24LC I2C EEPROM

Chip: 24AA, I2C EEPROM (1Kbyte). Busz: I2C, felhúzó ellenállások szükségesek. Teljesítménykövetelmények: 1,8–5,5 volt (24AA), 2,5–5,5 volt (24LC). Hivatkozások: adatlap, Hack a Day bemutató. Teljesítse a Bus Pirate munkamenet-naplót ehhez a bemutatóhoz. Néhány formázási és HTML-táblázatot nem tudtam belefoglalni az Instructable-be, az eredeti dokumentumot a Dangerous Prototypes blogon tekintheti meg. Az IC4 egy 24AA sorozatú I2C EEPROM a Microchip-től, ezek az EEPROM-ok tonna méret. Az AA alkatrészek 1,8 és 5,5 volt között működnek, míg a 24LC alkatrészek minimális követelménye 2,5 volt. A 0,1uF kondenzátor (C2) leválasztja az IC4-et a tápegységről. Az írásvédő csap (WP) mikrokontrollerről vezérelhető, de ehhez az egyszerű bemutatáshoz letiltjuk a földhöz való csatlakozással. Az I2C buszcsapok, az SDA és az SCL a JP2 fejlécbe kerülnek. A legtöbb 24AA EEPROM címe 1010AAAS, az utolsó négy bitet pedig a címcsapok (A0, A1, A2) és az olvasási/írási mód kiválasztó bit határozzák meg. (S). Ebben a példában az összes címbit földelt, így az EEPROM írási címe 10100000 (adatlap 6. oldal). Beállítás Ha Bus Pirate készüléket használ, csatlakoztassa a 3EEPROM vagy a 24AA-IC-hez, ahogy az alábbi ábra mutatja. Az I2C egy kétirányú busz, amely mindkét érintkezőn felhúzó ellenállásokat igényel. A Bus Pirate fedélzeti felhúzó ellenállásait úgy használhatja, hogy a Vpullup (Vpu) csapot a 3,3 voltos tápegységhez csatlakoztatja és engedélyezi a terminálon. Interfész Megjegyzés: Nem minden I2C EEPROM működik egyformán. Az apró 24AA01 például teljesen más címzési és parancsrendszerrel rendelkezik. Feltétlenül ellenőrizze a chip adatlapját. Nyomja meg az 'm' gombot a Bus Pirate terminálon, és válassza az I2C lehetőséget a mód menüből. Engedélyezze a tápegységeket (nagy „W”) és a felhúzó ellenállásokat („p”, 2. opció) az I2C parancssorában. Szerezzen be egy feszültségjelentést („v”), hogy megbizonyosodjon arról, hogy a tápegységek be vannak kapcsolva, és a Vpullup csap feszültségre van csatlakoztatva. I2C> (0) <<(1) <<< címkeresési makró használata 7 bites I2C címtér keresése. Talált eszközök: 0xA0 0xA1 <<Azt már tudjuk, hogy az I2C cím 10100000, de a Bus Pirate I2C keresési makróját (1) is használhatjuk a 24AA- keresésére. A keresési makró megtalálta az eszközt a várt írási (0xA0) és olvasási (0xA1) címeken. 1. lépés, írjon be néhány értéket. 1 ÍRÁS: 0x00 GOT ACK: IGEN <<< cím bájt írása 2WRITE: 0x03 GOT ACK: IGEN <<< 3 írandó érték (3, 2, 1) ÍRÁS: 0x02 GOT ACK: YESWRITE: 0x01 GOT ACK: YESI2C STOP CONDITION < <Kezdje az írást I2C indítási feltétellel ([), majd a 24AA-írási címmel (0xa0). Ezután küldje el a 16 bites címet (0 0), és az írandó adatokat (3 2 1). Fejezze be az I2C tranzakciót leállítási feltétellel (]). 2. lépés, pozicionálja az olvasási mutatót I2C> [0b10100000 0 0] I2C START CONDITION <<< I2C start conditionWRITE: 0xA0 GOT ACK: YES <<< 24AA- write addressWRITE: 0x00 GOT ACK: YES <<< address byte 1WRITE: 0x00 GOT ACK: IGEN <<< cím írása bájt 2I2C STOP CONDITION <<Két művelet szükséges a 24AA- leolvasásához. Az egyik az olvasás/írás mutatót pozicionálja, a másik az értékeket adja vissza. Kezdje az I2C indítási feltétellel ([) és az írási címmel (0xa0). Küldje el a 16 bites címet (0 0), majd a leállítási feltételt (]). Ezúttal nem küldtünk adatokat írásra, csak visszahelyeztük az olvasási/írási mutatót az 1. lépésben írt adatok elejére. 3. lépés: Olvasson el néhány értéket I2C> [0b10100001 r: 3] I2C START CONDITION <<< I2C indítási feltétel ÍRÁS: 0xA1 GOT ACK: IGEN <<< 24AA- cím olvasása BULK READ 0x03 BYTES: <<< olvassa el 3 értéket0x03 0x02 0x01I2C STOP FELTÉTEL <<<2. lépés Állítsa az olvasás/írás mutatót az olvasni kívánt adatok elejére. Most már olvashatjuk az adatokat a 24AA olvasási címmel. Kezdjük az I2C indítási feltétellel ([) és a 24AA olvasási címmel (0xa1). Olvassa el a három értéket, amelyeket az 1. lépésben írtunk (r: 3), és fejezze be egy stop feltétellel (]). Ha az értékek megegyeznek, akkor az írás sikeres volt.

4. lépés: DS2431 1-vezetékes EEPROM

Chip: DS2431, 1-vezetékes EEPROM (1Kbyte). Busz: 1-vezetékes, <2,2Kohm felhúzó ellenállás szükséges. Teljesítménykövetelmények: 2,8–5,25 volt. Hivatkozások: adatlap, Hack a Day bemutató. Teljes buszkalóz-munkanapló ehhez a bemutatóhoz. Néhány formázási és HTML-táblázatot nem tudtam belefoglalni az Instructable-be, az eredetit a Dangerous Prototypes blogon tekintheti meg. A DS2431 a felhúzó ellenállásból táplál áramot, és nem igényel külső tápegységet vagy leválasztó kondenzátort.. Az 1-Wire-nek erős felhúzó ellenállásra van szüksége, maximum 2,2 ohm. A Bus Pirate fedélzeti felhúzó ellenállása 10K, túl gyenge ahhoz, hogy írások közben megfelelően táplálja a DS2431-et. A tápellátás és az 1 vezetékes buszcsap között 2,2 ohm vagy kisebb külső ellenállást kell használnia. Ha nehézségei vannak az adatok írásával, győződjön meg arról, hogy a felhúzó ellenállás elég nagy. A 3EEPROM felfedezőlap 1800 ohmos felhúzó ellenállást (R1) tartalmaz az 1 vezetékes buszon, így nincs szükség külső ellenállásra. Beállítás Ha Bus Pirate -t használ, csatlakoztassa a 3EEPROM kártyához vagy a DS2431 -hez, ahogy az alábbi ábra mutatja. A DS2431 nem igényli a tápegységet, a 3EEPROM kártyán használják az 1 vezetékes busz nagy felhúzó ellenállásának táplálására. Interfész Nyomja meg az 'm' gombot a Bus Pirate terminálban, és válassza az 1-Wire módot. Engedélyezze a fedélzeti tápegységeket (nagy „W”), és ellenőrizze a feszültségfigyelőt (v). 1. lépés, keresse meg az eszköz címét 1-WIRE> (0xf0) <<< 1-Wire search makró 1WIRE ROM COMMAND: SEARCH (0xF0) Found devices at: Makró 1WIRE address1.0x2D 0x54 0xD2 0xEF 0x00 0x00 0x00 0x2B <<< DS2431 egyedi azonosító*DS2431 1K EEPROM <<Minden 1 vezetékes eszköz egyedi 8 bájtos azonosítóval rendelkezik. Az 1-Wire keresési eljárással rendelkezik, amely észleli az összes csatlakoztatott eszköz azonosítóját. A Bus Pirate az 1-Wire keresést makróként valósítja meg (240). Az 1-vezetékes keresés elindításához írja be a „(240)” parancsot a Bus Pirate terminálba. Minden eszköz címe kinyomtatásra kerül, az ismert eszközök azonosításra kerülnek. Az első tíz 1 vezetékes eszközcím makróként kerül tárolásra, ebben a példában a DS2431 címünk a terminálon az ((1) 'begépelésével érhető el. 2. lépés, írjon 8 bájtot a kaparólapra 1-WIRE> (0x55) (1) 0x0f 0 0 8 7 6 5 4 3 2 11WIRE BUS RESET OK <<< also {command 1WIRE WRITE ROM COMMAND: MATCH (0x55) * Kövesse 64 bites címmel: 0x08 <<Ezután 8 bájtot írunk egy ideiglenes helyre a DS2431-ben, amelyet karcolásnak neveznek. Indítsa el a tranzakciót 1 vezetékes busz visszaállításával és MATCH paranccsal (0x55). Mindkettő "(0x55)" makróként érhető el. Ezt makró nélkül is megteheti a „{0x55” begépelésével, {elküldi az 1 vezetékes visszaállítást, a 0x55 az 1 vezetékes MATCH parancs. A MATCH parancs után küldje el az eszköz 8 bájtos azonosítóját. Az 1. lépésben a DS2431 azonosítóval kitöltött makrót (1) használtuk. A 8 bájtos azonosítót manuálisan is megadhatja. Ezen a ponton a DS2431 -nek meg kellett volna kapnia a címét, és készen kell állnia a parancsokra. A 0x0f az írási karcolás parancs, amely azt mondja a DS2431 -nek, hogy várjon adatokat. A következő két bájt megmondja, hogy hová tegye az adatokat, az elején elmentjük (0 0). Végül 8 bájt értéket küldünk a tároláshoz, a számokat 8 -tól 1 -ig. Teljes 8 bájtot kell írnia a DS2431 -be. Ezenkívül az írási címnek 8 bájtos határon kell lennie. Az írási korlátozások teljes áttekintését lásd az adatlapon. Lépés 3, ellenőrizze a karcolólapot, és szerezze be az engedélyezési kódot 1-WIRE> (0x55) (1) 0xaa r: 3 r: 8 r: 2 r: 21WIRE BUS RESET OK <<< címzze az eszközt1WIRE WRITE ROM COMMAND: MATCH (0x55) *Kövesse 64 bites címmel 0x07 0x06 0x05 0x04 0x03 0x02 0x01BULK READ 0x02 BYTES: <<< CRC az adatokhoz0xC8 0x86BULK READ 0x02 BYTES: <<Ellenőrizze, hogy az adatok helyesen érkeztek-e, és kérjen írási jogosultsági kódot. Kezdje újra az 1-Wire reset és MATCH parancsmakróval (0x55) és az eszközcímmakróval (1). Ezúttal küldje el a DS2431 read scratch pad parancsot (0xAA), majd olvassa el összesen 15 bájtot. Az első 3 olvasott bájt (r: 3) az írási jogosultsági kód, szükségünk lesz rá a következő lépésben a másoláshoz kaparólap az EEPROM -hoz. A következő 8 bájtnak (r: 8) meg kell egyeznie a 2. lépésben küldött adatokkal. Az utolsó 2 bájt (r: 2) az adatok CRC16 értéke. A CRC visszaadja az összes 1 -et. 4. lépés, írja a kaparólapot az EEPROM 1-WIRE> (0x55) (1) 0x55 0x00 0x00 0x071WIRE BUS RESET OK <<< címzze az eszközt1WIRE WRITE ROM COMMAND: MATCH (0x55) *kövesse 64 bites címmel 0x2D 0x54 0xD2 0xEF 0x00 0x00 0x00 0x2BWRITE: 0x55 <<< másolja a karcolóparancs parancsát WRITE: 0x00 <<< 3 bájtos jogosultsági kód a 3. lépésből ÍRÁS: 0x00WRITE: 0x071-WIRE> Mindenünk megvan, amire szükségünk van ahhoz, hogy a karcolótábla adatait véglegesen tároljuk a EEPROM. Címzze az eszközt, majd küldje el a DS2431 másolás karcolás parancsot (0x55), majd a 3. lépésben lekért három bájtos jogosultsági kódot (0x00 0x00 0x07). Ha az engedélyezési kód helyes, az adatok az EEPROM -ba kerülnek. 5. lépés, ellenőrizze a kaparólemez írását 1-WIRE> (0x55) (1) 0xaa r: 31WIRE BUS RESET OK <<< címezze az eszközt1WIRE WRITE ROM COMMAND: MATCH (0x55) *64 bites címmel kövesse 0xD2 0xEF 0x00 0x00 0x00 0x2BWRITE: 0xAA <<< olvassa el a karcoláspad parancsot BULK READ 0x03 BYTES: 0x00 0x00 0x87 <<A DS2431 a sikeres másolási karcolás parancs után beállítja az írási jogosultsági kód felső részét. Küldjön egy másik olvasási kapocs parancsot (0xAA) a frissített jogosultsági kód beszerzéséhez, de csak olvassa el az első három bájtot (r: 3). Az előző 0x07 érték 0x87 -re változott, a másolási parancs sikeresen megérkezett.6. lépés, olvassa vissza az értékeket 1-WIRE> (0x55) (1) 0xf0 0x00 0x00 r: 8 r: 81WIRE BUS RESET OK <<< címzze az eszközt 1: 0x2D 0x54 0xD2 0xEF 0x00 0x00 0x00 0x2BWRITE: 0xF0 <<< DS2431 olvasási parancs ÍRÁS: 0x00 <<< 2 bájtos olvasási cím ÍRÁS: 0x00BULK OLVASÁS 0x08 BYTES: <<< olvassa el a 8 bájtot, amit írtunk 0x0x0x0x0x0x0x0x0x0x 0x08 BYTES: <<Az értékek lekérésével ellenőrizze, hogy az írás megfelelően működik -e. Címzze a DS2431 -et, majd küldje el az olvasási parancsot (0xf0) és a címet, ahonnan olvasni kell (0x00 0x00). A teljes memóriatartomány egyetlen paranccsal olvasható. Elolvastuk a korábban írt nyolc bájtot (r: 8), amelyek visszaadták a várt értékeket. Az ezen értékeken túli nyolc bájt nincs leírva, és 0 -t ad vissza.

5. lépés: Következtetés

Ez a prototípus az EEPROM memóriáról tanít, és bemutatja a Bus Pirate használatát három közös protokollal: 1-Wire, I2C és SPI. A 3EEPROM explorer kártya biztosítja a megfelelő csatlakozást minden EEPROM-hoz, és külső felhúzó ellenállást biztosít az igényesebb 1-vezetékes busz parazita által táplált alkatrészekkel. 3EEPROM explorer board PCB-ket vagy készleteket kaphatunk a Seeed Studio-ban. A PCB -k körülbelül 10 dollár, a készletek körülbelül 15 dollár, világszerte szállítják. A kezdéshez 10 PCB vagy 20 készlet csoportos beszerzését kell megszerveznünk.