探索DM160237：I²C串行内存评估套件的使用指南与技术洞察

在电子设计的世界里，评估套件是工程师们探索和验证新技术、新器件的得力工具。Microchip Technology的DM160237 Serial Memory (I^{2} C) Evaluation Kit就是这样一款具有代表性的产品，它为工程师提供了一个便捷的平台，用于评估和开发基于 (I^{2} C) 总线协议的串行EEPROM设备。今天，我们就来深入了解一下这款评估套件的方方面面。

文件下载：DM160237.pdf

产品概述

套件简介

DM160237评估套件允许用户使用 (I^{2} C) 总线协议对Microchip的串行EEPROM设备进行读写和验证操作。它是一个易于使用的交互式工具，展示了Microchip (I^{2} C) 串行EEPROM设备的一流特性、功能和低功耗操作。其配套的图形用户界面（GUI）让工程师和开发者能够轻松配置和评估 (I^{2} C) 串行EEPROM，显著缩短了从原型到生产的开发周期。

套件内容

该套件包含以下主要组件：

• (I^{2} C) 插座板（02 - 10727）：该板还配备了mikroBUS™ 头，允许用户通过与Microchip的广泛开发工具配合使用来进一步开发应用。用户可以通过更改J3 插头上的跳线来选择mikroBUS™ 操作的Vcc，默认为3.3V。
• USB 基板（02 - 10682）：作为连接PC和 (I^{2} C) 插座板的桥梁。
• 各种Microchip (I^{2} C) 串行EEPROM设备：用于实际的评估和测试。
• 重要信息表：包含了套件的相关说明和注意事项。

操作要求

为了使评估套件正常工作，需要满足以下硬件和软件要求：

• PC兼容系统
• 可用的USB端口
• 至少25.3 MB的可用磁盘空间
• Windows 7或更高版本的操作系统（测试在64位Windows 10上进行）

安装与操作

安装图形用户界面（GUI）

在使用评估套件之前，需要先下载并安装GUI软件。具体步骤如下：

1. 访问 http://www.microchip.com/DM160237 下载GUI软件。
2. 导航到“Documentation and Software”，选择DM160237 (I^{2} C) 评估套件GUI软件。
3. 下载并打开安装文件：DM160237_x.x.x_setup.exe，其中x.x.x表示GUI版本。
4. 如果出现“Open File - Security Warning”，点击“Run”按钮。
5. 选择安装目标位置，默认位置为：C:Program Files (x86)MicrochipSerial Memory Evaluation KitsI2C。
6. 选择开始菜单文件夹，默认会创建一个名为“Microchip”的文件夹。
7. 点击“Install”按钮开始安装，安装完成后会自动安装FLIP软件。

安装灵活的系统内编程（FLIP）软件

Microchip的串行内存评估套件内置了使用Atmel FLexible In - system Programming（FLIP）软件更新USB基板的功能。安装步骤如下：

1. 如果Java Runtime已安装或安装了较新版本，安装程序将自动启动，可跳过步骤2 - 6；否则，当提示时，点击“Install”按钮开始安装Java Runtime。
2. 选择“Typical setup”，并接受许可协议。
3. 等待Java Runtime安装完成，点击“Finish”按钮。
4. Java Runtime安装完成后，FLIP 3.4.7安装向导将自动启动，点击“Next”按钮继续。
5. 阅读并接受许可协议，点击“Next”按钮。
6. 选择安装位置，建议使用默认位置：C:Program Files (x86)AtmelFlip 3.4.7。
7. 选择开始菜单文件夹，建议使用默认的“Flip 3.4.7”。
8. 点击“Install”按钮开始安装，安装完成后点击“Finish”按钮。
9. 等待 (I^{2} C) GUI安装完成，点击“Finish”按钮并重启计算机。

评估套件设置步骤

安装完成后，进行以下设置步骤即可开始使用评估套件：

1. 将 (I^{2} C) 插座板通过H1和J1插头插入USB基板。
2. 确保 (I^{2} C) 插座板的SOIC插座中正确安装了设备，注意PCB上的引脚1指示器与 (I^{2} C) 设备的引脚1指示器匹配。建议在安装设备时断开USB基板与PC的连接。
3. 将USB基板插入计算机的USB端口，待其在PC上枚举后，通过桌面图标或开始菜单文件夹打开GUI。

图形用户界面（GUI）详解

界面概述

GUI是用户与评估套件硬件之间的接口，它允许用户通过内置的读写功能轻松与 (I^{2} C) 串行EEPROM进行交互，并突出显示所安装支持设备的增值功能。GUI会检测USB基板的固件版本，并确定其是否与当前GUI版本兼容。如果不兼容，GUI将尝试通过一系列屏幕步骤更新固件，用户也可以手动进行更新。

主要功能区域

• 主标题栏：显示GUI版本和USB基板的连接状态。
• 查询设备：GUI启动或USB基板首次连接到PC时会自动进行查询，用户也可以随时点击“QUERY DEVICE”按钮进行查询。有“SELECT NEW DEVICE”和“CURRENT DEVICE”两种查询方式，查询会确定安装设备的客户端地址，并将从设备读取的内容填充到GUI中。
• 系统状态：显示评估套件硬件的相关信息，包括评估套件部件编号、固件版本、插座板温度、安装的设备、评估套件协议和插座板序列号。
• 设备条件：允许用户设置 (I^{2} C) 插座板的电源电压和 (I^{2} C) 协议的通信速度。
• 设备状态：显示各种串行EEPROM设备的特性，不同设备的特性可能不同。
• 设置设备特性：用户可以修改支持设备的各种特性，如软件写保护、硬件地址寄存器、安全寄存器锁定状态等。
• 设备规格：显示安装设备的数据表中的关键参数，如电压范围、最大频率、写入电流、读取电流、待机电流、耐久性评级和数据保留时间。
• 事务日志：记录与安装设备的所有 (I^{2} C) 通信，并根据图例突出显示通信协议。用户可以清除日志、导出日志，并显示或隐藏图例。
• GUI内存数组：初始时填充从安装的串行EEPROM读取的数据，用户可以通过各种GUI功能修改数组内容。不同颜色的字体表示不同的状态，如黑色表示未锁定可写入，红色表示写保护，黄色表示在内部GUI缓冲区中已更改但未写入串行EEPROM。
• 数组操作：允许用户以十六进制或ASCII格式显示GUI内存数组，保存当前状态或加载以前的数组。
• 安全寄存器：由两个区域组成，下部16字节包含工厂编程的唯一序列号，第二部分是用户可编程的可锁定标识页。锁定后将永久设置为只读。
• 数组按钮：提供读取、写入、跳转到特定字地址和支持功能。

USB基板固件更新

更新方式

Microchip的串行内存评估套件可以通过GUI或Atmel FLIP软件更新USB基板的固件。两种方式都需要安装Atmel FLIP软件。

使用GUI更新固件

如果GUI检测到需要更新固件，会提示用户按照屏幕上的步骤进行更新。更新完成后，建议断开并重新连接USB基板，然后重启GUI。

使用FLIP软件更新固件

手动使用FLIP软件更新固件的步骤如下：

1. 将USB基板插入USB端口，不连接 (I^{2} C) 插座板。如果USB基板已加载固件，PC会在“Devices and Printers”窗口中识别为“(I^{2} C) Evaluation Kit”。
2. 启用USB基板的DFU模式，通过特定的HWB和RESET按钮序列实现：按下并保持HWB按钮，按下并释放RESET按钮，释放HWB按钮。
3. 等待PC将USB基板识别为“AT90USB128 DFU”。
4. 打开FLIP软件实用程序，选择“AT90USB1287”作为设备，点击“OK”按钮。
5. 选择通信介质为“USB”，点击“Open”按钮。
6. 加载 (I^{2} C) 固件，路径为：C:Program Files (x86)MicrochipSerial Memory Evaluation KitsI2CFirmware。
7. 点击“Run”按钮将新固件编程到AT90USB1287。
8. 如果显示“Verified Pass”，关闭FLIP软件，移除USB基板，更新完成。

故障排除

USB基板未被PC识别

• 可能原因：USB基板驱动未安装或安装不正确。
• 解决方案：按照第2.2节“Installing the Graphical User Interface (GUI)”中的步骤下载并安装USB基板驱动。如果问题仍然存在，可能是USB基板固件未正确编程或已损坏，需要执行第4章“USB Base Board Firmware Update”中的固件更新程序。如果问题依旧无法解决，联系当地销售代表或在www.microchip.com/support创建支持票。

GUI提示必须更新USB基板固件

• 解决方案：执行第4章“USB Base Board Firmware Update”中的固件更新程序。如果问题仍然存在，联系当地销售代表或在www.microchip.com/support创建支持票。

GUI提示 (I^{2} C) 插座板中未安装设备

• 解决方案：关闭GUI，移除USB基板。验证 (I^{2} C) 插座板和USB基板是否正确连接，设备是否正确安装在SOIC插座中，引脚1指示器是否匹配。参考第2.4节“Evaluation Kit Setup Procedure”的相关信息。确保设备完全插入插座。重新插入 (I^{2} C) 插座板和USB基板，重启GUI。如果问题仍然存在，联系当地销售代表或在www.microchip.com/support创建支持票。

总结

DM160237 Serial Memory (I^{2} C) Evaluation Kit为电子工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发基于 (I^{2} C) 总线协议的串行EEPROM设备。通过详细的安装步骤、丰富的GUI功能和完善的故障排除指南，工程师可以更加高效地进行设计和测试。在实际应用中，我们可以根据具体需求灵活运用套件的各项功能，充分发挥其优势，为电子设计带来更多的可能性。大家在使用过程中有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的应用场景呢？欢迎在评论区分享。