Kütüphanesiz SPI serial memory kullanımı (Arduino)

Serial memory entegrelerinin kütüphanesiz kullanımı. Kütüphanesiz derken ürün bazlı kütüphane kast edilmiştir. SPI kütüphanesi kullanılacaktır.

Not: Tüm anlatımlar Arduino ya göre anlatılsa da PIC için de geçerlidir. PICBASIC ile yapılmış örnek yazının sonundadır.

SPI haberleşme, 4 kablo ile 20mhz hızına kadar haberleşme yapabileceğiniz bir seri haberleşme protokolüdür.

Yukarıdaki pim adlarını açıklayalım.
MISO (Master In Slave Out) – Slave den Master’a bilgi gönderilir.
MOSI (Master Out Slave In) – Master dan slave’e doğru bilgi akışı.
SCK (Serial Clock) – Saat frekansı her iki yönde bilgi akışına kılavuzluk eder. Model ar CLK piminin çalışmasına göre şekillenir.
SS (Slave Select) – Bir veya birden fazla alıcı olması durumunda her alıcıyı seçmek için kullanılan pim. 2. resimde bu şekilde bağlantı görülmektedir.

Direkt iletişim olduğundan gelen bilgilerin doğruluğundan emin olamayabilirsiniz. Kısa mesafe haberleşmesi olduğundan CHECKSUM (doğrulama) gibi eklentileri yoktur. Bu da doğrulama yapamadığımız anlamına gelir.
Sizler 2 Arduino arasında bunu kullanmak isterseniz ve doğrulama ihtiyacı hissederseniz checksum sistemi gibi bir kod formatı yaratabilirsiniz. Ya da gelen datayı doğrulama olarak karşıya gönderebilirsiniz. Tabii ki bu da haberleşme hızınızı bir miktar düşürecektir. Seri haberleşme sistemleri bu tip kontrol mekanizmalarına sahiptir. Detaylı bilgi için bakınız.

(Checksum, seri bilginin sonuna eklenen tüm dizinin durumuna uygun bir toplam işlemidir.
Mesela, gönderilen karakterlerin çift olanlarının toplamı diyelim. BABA kelimesini göndermek istersek. ASCII tablosundan (HEX olarak) B=0x66  A=0x65 tir. Yani göndereceğimiz bilgi
BABA = 0x66,0x65,0x66,0x65 burada 66 çift rakam olduğundan ve 2 tane olduğundan, diğer arduinoya göndereceğimiz bilgi, BABA = 0x66,0x65,0x66,0x65,0x02 sayısı olursa gelen bilgi ile son verinin karşılaştırmasını alıcı arduino hesaplar ve doğruladığında karşıya bir doğrulandı bilgisi gönderebilir. Karmaşık checksum bilgisine gerek kalmayabilir. )

  • SPI kütüphanesinde bazı kabuller vardır. İstediğiniz zaman bunları değiştirebilirsiniz. Mesela SS pimi arduino uno için D10 pimidir. Bunun yanı sıra saat frekansı 4 e bölünmüştür. Siz daha yavaş bir frekans istediğinizde bunu setting kısmında belirtmeniz gerekir ya da
    setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV2) gibi bir kod ile değiştirmeniz gerekir. Bununla birlikte bit transferinin nereden başlayacağını da SPI.setBitOrder(MSBFIRST) ya da LSBFIRST belirtmeniz gerekir. Tabii ki mode kısmını da bu şekilde belirtmemiz gerek. SPI.setDataMode(mode tablosuna göre yaz) Genellikle alıcı cihazlar MODE0 ve MODE3 sinyal şeklini benimsiyormuş. En iyisi kullanacağınız alıcının DATASHEET dokümanına bakmanızdır.

MODE konusunu açıklığa kavuşturalım. MODE CLK dediğimiz saat durumu ve örneklemenin alındığı yeri ayarlar. Öncelikle mode0 sinyaline bakalım. Saat başlangıcı polarity 0 yani saat normal durumda LOW pozisyonundan başlar. Phase =0 diyor. ilk gelen darbe yükselerek gelecek. Alıcı da ilk saat yükselme kenarında örnekleme alır. Zaten sinyalde gördüğünüz gibi her saat palsinin yükselen kenarı örnek alma zamanı olarak ayarlanmış durumda. Benzer yapı ise MODE3 te görülmektedir. Dikkat ederseniz Mode3 te polarity HIGH seviyesinden başlar ve LOW durumuna düşüp tekrar HIGH durumuna yükseldiğinde örnekleme almaya başlar. Phase=1 dir. Mode0 ile karşılaştırırsak arada bir phase(faz) kayıklığı yaşansa da yine yükselen kenardan itibaren başlamıştır.
Mode1 ise Polarity 0 olmasından dolayı saat palsi LOW durumdan başlar. Örnekleme ise saat palsinin düşen kenarında alınmaktadır. mode1 de phase 0 ve mode2 de ise phase 1 olduğundan örnek alma hem mode1 hem de mode2 de düşen kenar örnek alma zamanıdır. Sadece phase durumundan dolayı biri saatin başlangıcında biri 2. palsin başlangıcında örnek almaya başlar.

Arduino kartlarına göre ve SPI kütüphanesine göre Slave select piminin yeri.

NOT: SS pimi daima output olarak setup bölümünde tanımlanmalı. Tanımlanmadığı taktirde programdaki diğer kütüphaneler tarafından değiştirilebilir ve SPI haberleşmeniz çalışmaz olabilir.

Buraya kadar SPI ya giriş olarak bilgi vermeye çalıştım. Bundan sonra ise konumuz olan SPI serial memory entegrelerle nasıl bilgi alışverişi yapabiliriz onu göreceğiz. SPI kütüphanesine ait komutlar da çok fazla değildir. Bunu aşağıdaki örnek programlara bakarak siz de görebilirsiniz.

Seri haberleşme kullanan bu tip hafıza entegreleri, SPI haberleşmesi kullandığından hızlı bir şekilde yazıp silme işlemlerinin yapılmasına olanak sağlıyor. Eskiden flash hafıza 100.000 kez silinip yazılırken teknolojinin gelişmesiyle 1.000.000 kez yazılıp silinmeye başladığı için de bu avantaj haline geldi.

Epromlar ile karşılaştırıldığında bazı dezavantajları var. Fakat yine de bazı SPI haberleşmeli entegreler bu dezavantajı ortadan kaldırmış görünüyor. Mesela 25LC512 (512Kbit) entegresi 1 kez yazdıktan sonra değişiklik yapmak istediğinizde, page erase denilen blok şeklinde silme işlemi yapmanızı istiyor. 25LC640A (64Kbit) entegresinde ise page erase yok. Aynı sayfaya tekrar tekrar yazabiliyoruz.
EPROM da ise istediğimiz kadar silme işlemi yapmadan aynı hücreyi değiştirebiliyoruz. Genelde kullandığımız entegreler I2C haberleşmesi kullanıyorlar.

I2C hakkındaki yazımı buradan okuyabilirsiniz.

I2C ile çalışan Epromlar, Standard (100 kHz), Fast (400 kHz) and Fast−Plus (1 MHz) hızlarında haberleşiyorlar. Genelde 100khz ve 400khz kullanılıyor.  SPI kullanan seri hafıza entegreleri ise 10Mhz hızına kadar haberleşebiliyor. Hatta bazıları 20Mhz e kadar haberleşebiliyormuş.

Başlıkta kütüphanesiz kullanım dedim. Fakat bu SPI kütüphanesini kullanmayacağım anlamına gelmez. Elbette SPI haberleşme komutlarını kullanmak için ona ihtiyaç var. (Ben SPI yı da kendim yazarım diyenler isterlerse onu da yazabilirler fakat vakit kaybı olur. )
Neden kütüphanesiz dedim. Benzer entegreler genelde aynı komut yapısını kullansa da tek kütüphane hepsine yetmeyebilir. Bu kez kullandığınız entegreye ait kütüphane bulmanız gerekecektir.
Örneklerde 25LC512 (512Kbit), AT25F512A(512Kbit), 25LC640AT(64Kbit) entegreler kullanılmıştır.
Programlar arasında örnek verilen 1 adet kütüphaneli program da var. (kendi programım değil örnek olsun diye ekledim)
Bu 3 entegrenin yazma komutu okuma komutu aynı olsa da 1 tanesinde (25LC640AT) page erase komutu yok. Bir tanesinde tüm entegreyi sil komutu diğer entegreden farklı. Komut yazılışı aynı olsa bile kod farkı var. (2 adet 512Kbitlik entegrede). Yani tüm entegreler için benzer komutlar kullanılsa bile kodlar farklı olabiliyor. Ya da entegrenin kapasitesine göre kod dizilimin de adres bilgisi, 2 byte ya da 3 byte olabiliyor.

Bundan dolayı tüm entegrelere ait bir kütüphane yapsanız, bu kez de programlayacak hafıza bulamayabilirsiniz. Yazının ilerleyen bölümlerinde bunu daha iyi anlayacaksınız.

Çözüm nedir derseniz? Hangi entegreyi kullanıyorsanız o entegrenin kodlarını, entegreye ait DATASHEET dosyasından elde etmektir. Datasheet te sadece kodlar yok. Her sayfa(page) kaç byte tan oluşuyor. Her sector(sektör) kaç byte tan oluşuyor. Kaç sektör var gibi bilgilerin yanı sıra maksimum kaç Mhz de iletişim kurmanız gerektiğini yazıyor. Mesela 25LC640AT 2Mhz iken 25LC512 10Mhz haberleşme imkanı veriyor. Bu bilgiler ışığında kolaylıkla haberleşebilirsiniz.

Öncelikle SPI hazırlık kısmını görelim.
SPI için programın setup kısmında verilecek 2 komut var.

SPI.begin ();
SPI.beginTransaction(SPISettings(4000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));

SPI begin satırı komut yazabilmeniz için kütüphaneyi aktif ediyor. 2. Satırda ise 4000000=4Mhz hızında haberleşmek istediğimizi belirtiyor.
MSBFIRST dediğimiz kısım ise binary modunda kullanılan değerin en yüksek bitinden itibaren gönder demektir. Ayrıca Mode kısmını da ayarlamanız gerekiyor.
Mesela 10001100 gibi bir sayımız var. Burada soldaki 1 biti en yüksek bittir. Yani MSB yi ifade eder. En sağdaki bit ise LSB yani en düşük biti ifade eder.
Burada bit, byte kelimelerini bilmeyenler için açıklama yapmam gerektiğini düşünüyorum.
Bit : dijital sistemlerde yapılan işlemlerde en küçük yapı taşı diyebiliriz. Ya 1 olur ya da 0 olur.
Byte: 8 adet bitin bir araya gelmesiyle 1 byte oluşur. Buna örnek vermemiz gerekirse işlemciler 8 bit 32 bit 64 bit diye sınıflandırılır. Ayrıca yazdığımız ABC 123 gibi karakterler ise bilgisayarda ASCII kodları olarak bilinir. Bu ASCII kodları 8 bit ile ifade edilir. Yani her bir karakter 1 Byte lık yer kaplar.
Hafıza entegreleri de her ne kadar 512Kbit olarak bit ile ifade edilse de yapıları 1 bytelık bilgilere göre çalışır. Yani kaç karakter alır bu entegre diyorsanız, 512K yı 8 bit sayısına bölmeniz gerekir.
(Not: 512Kbit dediğimiz de 512000 bit demek değildir. Sayı sistemlerinde 1000 kat yerine 1024 kat büyür. Bundan dolayı 512*1024=524288 bit yapar. )
Bunu da 8 bit’e bölersek 512K=65536 byte  (karakter) alır diyebiliriz.
25LC512 gibi entegreler için söylersek datasheet de aksi belirtilmedikçe PAGE size(sayfa boyutu)=128byte, SECTOR size (Sektör boyutu)=16Kbyte dır.

SPI haberleşmede kullanılan diğer komutlar ise şu şekildedir.

digitalWrite(SS, LOW); //  CS Yani SS slave select pimi master tarafından LOW yapılarak haberleşme başlar.
SPI.transfer (1);  // bilgi MOSI ucundan alıcının SI(slave input) ucuna MSB ilk gönderilecek şekilde Master cihazın sağladığı CLK palsi eşliğinde gönderilir.
digitalWrite(SS, HIGH); // daha sonrasında SS pimi High yapılarak işlem tamamlanır.

Tabii ki burada gönderilecek kodlar alıcı cihazın istediği formatta gönderilecektir.
Mesela Bu hafıza entegrelerinde Alıcı sistemin istediği komut şu şekildedir. Komut sinyal görüntülerinde, CS low pozisyona geldiğinde veri gönderme başlar ve HIGH olduğunda biter. Bu şekilde sinyalleri incelemenizi tavsiye ederim. Instruction yazan kısımda aşağıdaki tablodan bulduğumuz kodu göndermekle başlarız. Sonra adres 2-3 byte yer alır. sonrasında ise data byte larını göndeririz ya da alırız. CLK sinyalini master cihaz gönderdiği için READ komutunda veri olarak 0 yollayarak CLK sinyalinin devam etmesini sağlar. Kaç byte okunacaksa o kadar byte 0 gönderir ve Master gönderilen veri kadar byte okur. karşılığında gelen veriyi okur.



Yazmak için yazma korumasının da aşılması lazım. yukarıdaki sinyal resmindeki gibi yazma korumasını kaldırabiliriz. Kod=6.
Bu tablo 25LC512 nin komut tablosudur. Bu tabloya göre kodu bulup yollarız.

Komut tablosuna bakarsanız write protect kısmının sadece donanımsal olarak yapılmadığını görürsünüz. Bu tabloda 6 kodu (Set the write enable latch (enable write operations)) Bir yazma işlemi yapılacağı zaman hafızadaki yazma kilidini kaldırır. Bazı komutlar bu olmadan çalışmaz. Yazma komutu ve page erase komutu gibi.

Yukarıdaki sinyal resimlerine bakarsak 512Kbit entegrede 16 bitlik adresleme gerektiği görünüyor. Fakat denemelerimde ve kütüphane yazan kişilerin programlarında, komut ile adres arasında 1 adet 0 göndermek gerekecektir. Bu da 3 tane 8 bitlik adres gönderilmesi gerektiğini bize anlatıyor. Bu datasheet te nerede derseniz, datasheet 16 bit yeter diyor fakat ben proteus üzerinde 16 bit adresle doğru kayıt yapamadım. Sonrasında kütüphaneli yapılan programında aynı şekilde araya 0 koyduğunu gördüm. Bu şunu gösteriyor. 512Kbit entegrede en fazla 65535=0xFFFF kayıt yapılabilmektedir. Bununla birlikte 1024Kbit entegrelerde ise daha 131072 byte= 0x20000 yani 3 byte adrese ihtiyaç var. Bundan dolayı 512K lık entegrede 3bytelık adrese sahip görünüyor. Datasheet 2 byte dese bile. Belki de sonradan uyumluluk olarak yapıldı. Bunun yanı sıra 64Kbit olan entegre ise daha küçük boyutta olduğu için 2byte adres yeterli oluyor. ( Yani kullandığınız entegrenin boyutuna göre buradaki adres 2-3byte olabiliyor buna dikkat etmelisiniz. )

 

NOT: SLAVE cihazda MISO pimi birden fazla alıcı cihazla çalıştığında bağlantı hattında sorun olmasın diye, yüksek empedans durumunda bekler. Ancak veri istendiğinde OUTPUT konumuna geçerek veri göndermeye başlar. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi MISO hattı birden fazla SLAVE cihaza bağlıysa.

Şimdi ise bir kaç byte yazalım ve okuyalım.

SPI yazan kutu spi monitördür. devrede bulunmayacak.

Yazma için komut satırları.

digitalWrite(SS, LOW); // Haberleşmeyi başlat
SPI.transfer (6);                // write enable latch (enable write operations) kod=6
digitalWrite(SS, HIGH); // Haberleşmeyi kapat
delay(10);                          // Süre hiç vermeseniz bile olur. İsteğe bağlı.

digitalWrite(SS, LOW);    // Haberleşmeyi başlat
SPI.transfer (2);                // write komutu 1-128byte yazabilirsiniz. 128byte=1 page
SPI.transfer(addr >> 16); // 3.adres Byte adresin en büyük byte’ı MSB den dolayı
SPI.transfer(addr >> 8);    // 2. Adres byte
SPI.transfer(addr);           // 1. adres Byte
SPI.transfer(yaz);             // Yazılacak 1. değer
SPI.transfer(yaz+1);        // yazılacak 2. Değer. Bu alt alta arttırılabilir.
digitalWrite(SS, HIGH);   // haberleşmeyi kapat.
delay (100);

Buraya kadar 2 bytelık bilgiyi yazdık. Addr değeri 0x000001 olduğunu düşünürsek yazılacak ilk değer hafıza entegresinin 1. Byte’ına 2. Değer 2. Byte’ına verilir. 128 byte içerisinde istediğiniz önceden yazılmamış bir yere yazdırabilirsiniz.

Okuma yapılacağı zaman yine benzer satırları göreceksiniz.
digitalWrite(SS, LOW);    // Haberleşmeyi başlat
SPI.transfer (3);               // read byte komutu kod=3
SPI.transfer(addr >> 16); // 3. Byte adresin en büyük byte’ı MSB den dolayı
SPI.transfer(addr >> 8);    // 2. byte
SPI.transfer(addr);           // 1. Byte
uint8_t result = SPI.transfer(0); // burada okumak istediğimiz bilgi için CLK palsini master devam     //…………………………………………..ettirmek zorunda bundan dolayı bu 0 byte ını yollarız ve karşılığında //……………………………………………istediğimiz adresteki bilgiyi hafızadan okur ve master cihaza gönderir.
uint8_t result1 = SPI.transfer(0); // 2 bilgi yazdığımızdan 2. Bilgiyi de bu şekilde 0 göndererek cevabını //…………………………………………………….alırız.
digitalWrite(SS, HIGH);   // haberleşmeyi kapat
Serial.print(” okunan deger  : “);Serial.print(result,HEX);Serial.print(” , “);Serial.println(result1,HEX);  // yukarıdaki satırda ise gelen değişkenleri ekrana yazdırırız.
delay (10);

Yukarıdaki programda 2 byte yazdık 2 byte okuduk. Ekran görüntüsünde giden ve gelen bilgiler gösterilmektedir. ( Addr>>16 gibi satırlar görüyorsunuz bunların, verilen sayıyı binary olarak düşünüp sağ tarafa bit bit kaydığını düşünün. Bu işlemi yapar. Mesela 24 bit yani 3 byte sayınız var. En soldaki byte öğrenilmek istendiğinde 16 bit kaydırma yapılır ve en sağdaki byte olur bunu da bir değişkene aktarabiliriz ya da SPI transfer sadece 8 bit yolladığından en sağdaki byte’ı kullanacaktır. Bundan faydalanırız. En sağda kalan byte yollanacaktır. Burada addr>>16,addr>>8: 3. Ve 2. Byte ların en sağdaki byte’a kaydırılması kolayca transfer edilmesini sağlar. Son addr ise 3 byte lık veridir. Fakat SPI transfer sadece 8 bit yolladığından en sağdaki byte’ı kullanacaktır bundan dolayı 2. Ve 3. Byte lar işlem dışı kalacaktır.

Bu durum 2. Videoda görülmektedir.

Yukarıdaki resimde sola doğru bakan OK (lacivert olan) Master cihazdan Slave cihaza giden veridir. Hemen üstündeki ise Slave cihazın Master cihaza verdiği cevaptır. Bir yazma komutu veriyorsanız gelen bilgileri kontrol etmenize gerek yok. Fakat bir okuma yapıyorsanız Bu gelen bilgileri dikkate almalısınız. 3 kodu ile başlayan satır okuma satırı olduğundan gelen bilgiler içerisinde okunan değerler vardır.
SPI ile bir de Arduino.cc sitesinde örnek olarak bulunan  dijital pot örneği programlar içerisinde bulunmaktadır.
Burada SPI haberleşme nasıl kullanılıyor. (Detaylar için Bakınız )

Programın başında:
const int slaveSelectPin = 10;
setup bölümünde
pinMode (slaveSelectPin, OUTPUT);   // set the slaveSelectPin as an output:
 SPI.begin

Loop bölümünde
digitalWrite(slaveSelectPin,LOW);
SPI.transfer(address);
SPI.transfer(value);
digitalWrite(slaveSelectPin,HIGH);

Farkettiyseniz
SPI.beginTransaction(SPISettings(4000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));

Gibi bir satır olmadığını görmüşsünüzdür. SPI haberleşme kütüphanesinde bazı başlangıç değerleri vardır. Bunlar ise burada kullanılmıştır. Bundan dolayı bu satırı kullanmamışlar. Fakat siz işi sağlama almak için datasheet dokümanına bakarak gerçek değerleri programınıza yerleştirmelisiniz.

Öncelikle page(sayfa) boyutunda çalışmayı görelim. (512Kbit lik entegre için page=128Byte)
Normalde adres 1 arttırılarak page boyutundan büyük bilgiler yazılabilir. Buraya kadar sorun yok. Fakat sorun 1 page boyutunda bilgiyi, 1 komut satırıyla yazdırmaya kalktığınızda ortaya çıkıyor. Mesela 130 byte lık bir bilgiyi yazdırıyorsunuz. Bu fazlalık olan bilgi diğer page üzerine yazılacaktır derseniz, HATA yaparsınız. Maalesef bu bilgiler diğer PAGE bloğuna yazılmaz. Hatta PAGE başlangıç adresinden sonra bir adresten başladığınızda bilgiler yazılmaya başlanır ve PAGE sonuna gelindiğinde kalan veri varsa bunu PAGE başında yazmadığı yerlere yazar. Aşağıdaki örnek resimlerdeki gibi.
Yazılan bilgi.128 Byte:  “123456789098765432101234567890987654321
01234567890987654321012345678909876543210123456789
0987654321012345678909876543210Merhaba!”  Adres 0x000000 olması gerekirken 0x000014 adresi verilmesinden dolayı kaymıştır.
Bu bilgiler adres yanlış verildiğinde aşağıdaki resimdeki gibi görünür.

Yukarıdaki resimde, merhaba kelimesinin adres yanlışlığından dolayı en sona yazılamadığını en başta yazılamayan yerlere yazıldığını görüyorsunuz.

Yazılan bilgi 132 byte: “UUUU123456789098765432101234567890987654321
0123456789098765432101234567890987654321
01234567890987654321012345678909876543210Merhaba!”
Bu şekilde bir komut satırında 132 karakter yazarsanız blok olarak yazdığınız için fazla olan karakterleri PAGE başlangıç yerine geri dönerek eski bilginin üzerine yazar. Tabii ki bu durum yanlış durumdur.

Yukarıdaki resimde ise 132 karakter olduğundan ilk yazdığı UUUU bilgilerinin üzerinde 128 ten sonra kalan byte ları yazmaya çalışmış. Fakat üzerine yazma yaptığı için 2. yazdığı değer doğru değer değil Yazılabilseydi. merhaba kelimesinin eksik olan kısmını yazmalıydı. Fakat üstüne yazma yoktur. Dikkat ederseniz 4 adet fazla karakteri 2. sayfaya yazmadı.
PAGE WRITE için ayrı bir komut yoktur. Sadece 128 bytelık bilgi yazarsanız bunu page write olarak algılar. Daha düşük veri yazmak istediğinizde bunu normal yazma olarak değerlendirir. PAGE WRITE komutu aramayın. 

Yukarıdaki resimde ise doğru adresten başlayan 128 byte yazılan bir eprom bilgisi görüyorsunuz.

Bununla birlikte tek tek yazarak page sınırının dışına çıkabiliriz demiştik. Evet 1 komut satırında 128 byte yazmak yerine 128 kez yazmayı göze alarak 1 PAGE boyutundan büyük bilgiyi yazabiliriz.

Yukarıdaki resimde ise teker teker adres verilerek yazılan bilgilerle PAGE boyutundan fazla yazılabildiği görülüyor. 1. page 0x0000 – 0x007F arasındadır. Yazılan bilgiler bu boyutu aşmıştır.

Hangi page hangi adresten başlıyor bunu nasıl öğrenebiliriz, derseniz. 0 dan başlayarak 128 arttırarak sayfa başlangıçlarını bulabilirsiniz. 0+128=128=0x0080 2. sayfa. 128+128=256=0x0100 dır. Bu tabii ki 512kbit entegreler içindir. 
25LC640A da 1 page=32byte tır. 0+32=32=0x0020 dir. Bu hesapla kendi entegrenizin page adres başlangıçlarını bulabilirsiniz.
Neden 0 dan başlıyoruz derseniz. hafıza entegrelerinin hücreleri 0x0000 adresinden başlar. buna dikkat etmeniz gerekir.

Not: Page erase yaptınız ve işlemlerinize göre 1 page ayarladınız. Önce 10. adrese yazdınız. Fakat sonraki değer 5. adrese yazılması gerekti. Bu durumda 10. adrese yazdığınız veri silinir mi diye düşünebilirsiniz. SİLİNMEZ. Page içerisinde ilk defa bilgi yazılacak bir adrese, bilgi yazdığınızda önceden yazılmış değerler değişmezler. Yazılan bir değerin üzerine yazılamaz. Yazarsanız yanlış değer alır. 

Sector ise (page) sayfalardan oluşur. Fakat page olarak boyut bilgisi verilmez. Boyut byte cinsinden belirtilir. bundan dolayı page olarak bakarsanız yarıda kalabilir. Sector Erase dediğinizde son page içindeki verilerin bir kısmı silinebilir bir kısmı kalabilir. Sector olarak silecekseniz bu duruma dikkat edin.

Bu sayfalar blok olarak yazıldığı gibi tek tek de yazılabileceğini ifade etmiştim.
Asıl problem şudur. Bir page içinde değişiklik yapılacak ise bu page içindeki verilerin tamamı, geçici olarak okunur ve okunan verilerde değişiklik yapılıp tekrar page erase yaptıktan sonra 128 byte olarak yerine konur.
Bir indis(array) değişkene 128 bytelık bilgiyi alırsınız hangi kısmını değiştirecekseniz değiştirirsiniz. Sonrasında PageErase yaparak 128 byte bilgiyi yerine koyarsınız. 512Kbitlik bir entegrede 128bytelık bir bilginin pageerase ile silinmesi 5ms sürecektir. Bu da hızlı bir yazma eklendiğinde fazla zamanınızı almayacaktır.
Şayet 1 hafıza entegresi almayı düşünürseniz datasheete bakın. En düşük page yapısı olmasına ve page erase olmasına bakın. Yoksa iş daha zor. Mesela AT25F512 de page erase yoktur. Page yapısı program diye bir komut ile yapılıyor. Fakat standarttan biraz farklı. Bu tip standart yapıdan farklı tipleri de seçmezseniz sizi zorlamayacaktır. Bu entegrede page erase yok, sector erase vardır. Bu da bir kerede 32K lık bilgiyi silmeniz demektir.
Daha düşük page sayfası kullanan entegre sizin işinizi daha kolay görecektir. Bunun sebebi 128byte geri alıp değiştir ve tekrar yerine koy dediğinizde bu hem daha çabuk olur hem de hafızanızı zorlamayacaktır.

Bu tip entegreleri, kalıcı bir kod ile programlamak istiyorsanız sorun yok. Mesela bazı programlarda fontlar arduino programına gömülür ya da resim bilgileri arduino içine gömülmeye çalışılır. Bu tip programların kalıcı ekran görüntülerinin imajını bu hafıza entegresine koyduğunuzda ekran değiştikçe, ekran görüntüsünü hafıza entegresinden çağırıp ekranı değiştirebilirsiniz. Bu tip hafıza entegrelerinin kullanımı, Mikrokontrol entegrenizin işini kolaylaştıracak ve daha fazla program hafızası bırakacaktır. SPI hızında okumak da size fazla zaman kaybettirmeyecektir. Mesela OLED displayi ele alalım. 128*64 piksel olduğunu düşünelim ve 8 piksel bir byte olduğunu düşünürsek 4Mhz hızında SPI ile çalışırsak, ekranın tamamına ait bilginin okunması sadece 2,5ms sürmektedir. Bu da bizim fark edebileceğimiz bir hız değildir. Yani gayet hızlı okunuyor.
Arduino ya da diğer mikrokontrolcüler de program ya da data hafızasından tasarruf etmiş olacaktır. Bununla birlikte birden fazla SPI cihazı da SS hariç aynı uçları kullanabileceğiniz için pim sorunu da olmayacaktır. Sadece her SPI cihaz için farklı bir SS pimi belirlemelisiniz.

Buraya kadar SPI nasıl çalışır ve Serial memory entegreleri nasıl kullanılır anlatmaya çalıştım. Bu bilgileri ARDUINO kullananlar için anlattım.

Bundan sonrası için PICbasic ile nasıl yapılır örnekleri göreceksiniz.

Öncelikle SPI haberleşmesi için gereken SHIFTOUT ve SHIFTIN komutlarının kullanımlarına buradan bakın.

12F683 ile yapmış olduğum devre budur. SPI  yazan  kısım  SPI  monitördür.  Devrede  bulunmayacak.
Picbasic programını ise github üzerinden .alabilirsiniz.  Bu program her ne kadar picbasic ile yapılmış olsa da mantık arduino programlarıyla aynıdır. Sizlerde kendi programlama dillerinizde SPI haberleşme komutlarını öğrenerek bu mantığı oturtabilirsiniz.
PICBASIC yazma komutu:
Low SS          ‘ haberleşme aç
Shiftout MOSI,SCK,MSBFIRST,[2,Addr1,addr2,addr3,yaz,yaz+1]       ‘ komut ve veri gonder
High SS          ‘ Haberleşme kapat

Okumak için :
Low SS            ‘ haberleşme aç
Shiftout MOSI,SCK,MSBFIRST,[3,Addr1,addr2,addr3]     ‘ veri okuma başlangıç adresi gönder
Shiftin MISO,SCK,MSBPRE,[oku1,oku2]           ‘ veri okuma
High SS              ‘ haberleşme kapat

Okuma komutundaki MSBPRE için yukarıdaki SHIFTIN detaylı bilgi linkine basınız.

Tüm programlara buradan ulaşabilirsiniz

Programların proteus üzerinde denenmesi.

 Arduino sağa ve sola bit kaydırma nedir ve nasıl bir sonuç gözlemlenir.

 

 

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir