NuMaker-IIoT-NUC980 测评之 EBI

火辣西米秀

NuMaker-IIoT-NUC980 测评之 EBI [复制链接]

作者：啊华田

简介

NUC980配有外部总线接口（EBI），供外部设备使用。EBI支持地址总线和数据总线独立模式和复用模式，地址总线最大支持1MB地址空间，数据总线最大支持16bit宽度；EBI支持3路片选信号，可直连三个外部设备，并且3个片选信号可以单独设置读写时序。

功能模块的硬件介绍

 

 

 

官方手册介绍

从NuMaker-IIoT-NUC980开发板的原理图上可以看到，EBI总线的部分信号引出到了CON11上，信号包括，地址总线ADDR[8~10]、数据总线DATA[0~15]、片选nCS0、读使能nRE、写使能nWE。

功能模块的使用说明

 

 

 

硬件环境

NuMaker-IIoT-NUC980 开发板（为了方便测试，需要给CON11焊接2.54mm双排针）
两个USB数据线（一条接VCOM,另一条接USB0）
saleae logic逻辑分析仪（若干测试线），CH0~7对接EBI_DATA0~7、CH8对接EBI_nWE、CH15对接EBI_nRE、CH10对接EBI_nCS0、CH11~13对接EBI_ADDR8~10

软件环境

RT-Thread Studio
NuWriter
SecureCRT

模块功能的测试演示

 

 

 

在RT-Thread Studio环境中，基于NK-980IOT开发板创建项目；项目创建完成后，在文件中，增加ebi总线的相关初始化代码，初始化内容包含HCLK时钟、ebi模块时钟使能以及ebi总线IO复用功能配置，如下：

然后将nu_pin_ebi_init()函数增加到nu_pin_init()函数中。
创建文件，实现ebi总线测试的read和write函数，并添加到msh命令中，代码如下：

/**************************************************************************//**

*

* @copyright (C) 2019 Nuvoton Technology Corp. All rights reserved.

*

* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

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* Change Logs:

* Date            Author       Notes

* 2022-03-26       yzh         First version

*

******************************************************************************/

 

#include

#include

#include

#include

 

 

static void ebi_open(void)

{

    EBI_Open(EBI_BANK0,EBI_BUSWIDTH_8BIT,EBI_TIMING_NORMAL,EBI_OPMODE_NORMAL,EBI_CS_ACTIVE_LOW);/*初始化ebi总线cs0*/

    EBI_SetBusTiming(EBI_BANK0,0x03003318U,EBI_MCLKDIV_128);/*TAHD=3,TACC=3*/

}

static void ebi_close(void)

{

    EBI_Close(EBI_BANK0);/*关闭ebi总线cs0*/

}

static void ebi_read(int argc, char**argv)

{

    uint32_t addr;

    uint8_t bus_val;

 

    sscanf(argv[1],"0x%x",&addr);

    if(addr < 0x60000000 || addr > 0x600fffff)

    {

        rt_kprintf("%s@nk980iot: illegal address.\n",argv[0],addr);

        return;

    }

    ebi_open();

    bus_val = *((volatile uint8_t *)addr);

    ebi_close();

 

    rt_kprintf("%s@nk980iot: addr - 0x%x, data - 0x%x\n",argv[0],addr,bus_val);

}

 

MSH_CMD_EXPORT(ebi_read, ebi_read sample: ebi_read);

 

static void ebi_write(int argc, char**argv)

{

    uint32_t addr;

    uint32_t bus_val;

/*

    for(int i; i

    {

        rt_kprintf("argc:%d, argv:%s\n",i,argv);

    }

*/

    sscanf(argv[1],"0x%x",&addr);

    if(addr < 0x60000000 || addr > 0x600fffff)

    {

        rt_kprintf("%s@nk980iot: illegal address.\n",argv[0],addr);

        return;

    }

 

    sscanf(argv[2],"0x%x",&bus_val);

 

    ebi_open();

    *((volatile uint8_t *)addr) = (uint8_t)bus_val;

    ebi_close();

 

    rt_kprintf("%s@nk980iot: addr - 0x%x, data - 0x%x\n",argv[0],addr,bus_val);

}

 

MSH_CMD_EXPORT(ebi_write, ebi_write sample: ebi_write);

在RT-Thread Studio环境中构建成功后，使用NuWriter将可程序文件“rtthread.bin”下载到开发板上。

程序文件和开发板连线准备完毕，打开SecureCRT，执行下载程序步骤，系统启动成功，可以看到在Finsh控制台已经增加了ebi读写命令。

读功能测试

首先，将EBI_DATA1信号连接至VDD33信号上（其他信号连接逻辑分析仪默认低电平），这样8位数据总线上的数据为0x02；

再根据芯片手册定义CS0地址空间为0x60000000~0x600FFFFF，并且地址总线使用了EBI_ADDR8~10，因此使用0x60000500（bit8~10为b101）作为读写测试地址；
在Finsh控制台上输入,可以看到返回了0x02,证明EBI读数据功能成功；

分析逻辑分析仪上捕捉到的写操作波形如下，

从逻辑分析仪上捕捉到的读操作波形上可以看到，CH1-DATA1为高电平，其余DATA信号为低电平，正确；CH11~13对接ADDR8~10信号为b101，正确。

读时序分析

进行时序分析前，我们先根据官方手册的时序图和ebi初始化配置来计算理论的时间参数；
1）tASU（nCS active to nRE active）,芯片固定为1MCLK，根据初始化配置MCLK = HCLK / DIV = 150M /128,因此tASU = 0.853us;
2）tACC（nRE active width）,根据初始化配置为4MCLK，因此tACC = 3.413us;
3）tAHD（nRE deactive to nCS deactive），根据初始化配置为4MCLK，因此tAHD = 3.413us;
接着分析逻辑分析仪上捕捉到的读操作波形，首先在nCS的下降沿，地址总线同时输出；nCS下降沿后经过0.875us(tASU),nRE出现下降沿；nRE低电平状态持续

3.375us(tACC);nRE出现上升沿后经过3.438us(tAHD),nCS出现上升沿。
综上分析，测试EBI总线读时序基本和官方手册描述一致（逻辑分析仪由于采样频率不够导致时间有一定的误差）。

写功能测试

在Finsh控制台上输入

分析逻辑分析仪上捕捉到的写操作波形如下，

从逻辑分析仪上捕捉到的写操作波形上可以看到，在nWE上升沿时刻，数据总线CH0~7-DATA0~7为b01010101(0x55)，正确；CH11~13对接ADDR8~10信号为b101，正确。

写时序分析

进行时序分析前，我们先根据官方手册的时序图和ebi初始化配置来计算理论的时间参数；
1）tASU（nCS active to nWE active）,芯片固定为1MCLK，根据初始化配置MCLK = HCLK / DIV = 150M /128,因此tASU = 0.853us;
2）tACC（nWE active width）,根据初始化配置为4MCLK，因此tACC = 3.413us;
3）tAHD（nWE deactive to nCS deactive），根据初始化配置为4MCLK，因此tAHD = 3.413us;
接着分析逻辑分析仪上捕捉到的写操作波形，首先在nCS的下降沿，地址总线同时输出；nCS下降沿后经过0.875us(tASU),nWE出现下降沿；nWE低电平状态持续

3.375us(tACC);nWE出现上升沿后经过3.438us(tAHD),nCS出现上升沿。
综上分析，测试EBI总线写时序基本和官方手册描述一致（逻辑分析仪由于采样频率不够导致时间有一定的误差）。

可编译下载的代码

 

 

 

https://github.com/fever123123/Test-EBI-NK908iot.git

心得体会

 

 

 

NUC980的EBI模块对比NUC970，优点是EBI模块配置功能简化，时序简明；缺点是模块功能阉割，片选信号减少，时序可配性降低。