CAT24C512

CAT24C512の概要と、CAT24C512用OSS-ECALの提供についてご紹介いたします。CAT24C512は、onsemi製の65,536words × 8 bitsのEEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) chipです。
MCUインタフェース：I2C

ご注意：このリソースの元の言語は英語です。翻訳は概要を便宜的に提供するもので、機械翻訳を使用していることがあり、私たちは翻訳の正確性および妥当性につきましては一切保証いたしません。また、実際の設計などの前には、必ず最新版Datasheetをご参照くださいますようお願いいたします。

CAT24C512

概要

CAT24C512は、EEPROM シリアル512Kb I²Cで、内部的には各8ビットの65,536ワードで構成しています。
128バイトのページ書き込みバッファを備え、Standard（100kHz）、Fast（400kHz）、Fast-Plus（1MHz）のI²Cプロトコルをサポートしています。
WPピンをHighにすることにより、書き込み動作を禁止することができます（これによりメモリ全体が保護されます）。
外部アドレス・ピンにより、同一バス上で最大8個のCAT24C512デバイスをアドレス指定できます。
オンチップECC（誤り訂正符号）は、デバイスを高信頼性アプリケーションに適しています。

特徴

Standard（100kHz）、Fast（400kHz）、Fast-Plus（1MHz）のI²Cプロトコルをサポート
電源電圧範囲　1.8 V～5.5 V
128バイト・ページ書き込みバッファ
メモリ全体のハードウェア書き込み保護
I²Cバス入力（SCLとSDA）のシュミットトリガとノイズ抑制フィルタ
低消費電力CMOS技術
1,000,000 プログラム／消去サイクル
100年間データ保持
工業用および拡張温度範囲
8ピン、SOIC、TSSOP、8パッドUDFNおよび8ボールWLCSPパッケージ
これらのデバイスは鉛フリー、ハロゲンフリー/BFRフリーで、RoHSに準拠しています。

OSS-ECAL仕様

API関数

OSS-ECALのAPI関数は、基本的に定周期Thread（TASK）から関数コールされることを前提としています。

etSTS oCAT24C512_BYTE_WRITE( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint8 val )

oCAT24C512_BYTE_WRITE関数は、CAT24C512に対して指定したアドレスmem_adrにvalの値をWriteするAPI関数です。この関数は、書き込み完了までの時間（iCAT24C512_WRITE_TIME [ms]）が経過するまで、戻り値eSTS_EXEを返します。

備考 :
iCAT24C512_WRITE_TIME [ms]経過計測は、この関数をコールするThread周期から計算するので、THREAD_OSS_ECAL_PERIOD [ms]にThread周期を設定してください。
この関数を使用する際には、oCAT24C512_WP_DIS関数でライトプロテクトを解除してからご利用ください。

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_EXE	実行中
		eSTS_ERR_PARAMETER	パラメータエラー（メモリアドレス）
		eSTS_ERR_I2C_OBJECT	I2Cオブジェクト選択エラー
		eSTS_ERR_OTHERS_RUN	他のコンポーネントが処理実行中
		eSTS_ERR_HAL_OTHERS_RUN	他のアプリケーションがHAL実行中
		eSTS_ERR_HAL_I2C	HAL I2Cエラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード
	uint16 mem_adr	メモリアドレス	0x0000 to 0xffff
	uint8 val	書き込むデータ

etSTS oCAT24C512_PAGE_WRITE( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint16 len, uint8* buf )

oCAT24C512_PAGE_WRITE関数は、CAT24C512に対して指定したアドレスmem_adrから順番にbuf[0]からbuf[len-1]の値をWriteするAPI関数です。この関数は、書き込み完了までの時間（iCAT24C512_WRITE_TIME [ms]）が経過するまで、戻り値eSTS_EXEを返します。

備考 :
mem_adr + len > 0bXXXXXXXXX1111111となった場合、アドレスはA7～A15を固定としA0～A6を0bXXXXXXXXX0000000にロールオーバーします。
iCAT24C512_WRITE_TIME [ms]経過計測は、この関数をコールするThread周期から計算するので、THREAD_OSS_ECAL_PERIOD [ms]にThread周期を設定してください。
この関数を使用する際には、oAT24C08C_WP_DIS関数でライトプロテクトを解除してからご利用ください。

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_EXE	実行中
		eSTS_ERR_PARAMETER	パラメータエラー（メモリアドレス）
		eSTS_ERR_I2C_OBJECT	I2Cオブジェクト選択エラー
		eSTS_ERR_OTHERS_RUN	他のコンポーネントが処理実行中
		eSTS_ERR_HAL_OTHERS_RUN	他のアプリケーションがHAL実行中
		eSTS_ERR_HAL_I2C	HAL I2Cエラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード
	uint16 mem_adr	メモリアドレス	0x0000 to 0xffff
	uint16 len	書き込むByte数 (Max 128)
	uint8* buf	書き込むデータバッファ

etSTS oCAT24C512_IMM_ADR_READ( etCMP cmp, uint8* rlt )

oCAT24C512_IMM_ADR_READ関数は、CAT24C512に対して前回のReadまたはWriteしたアドレス + 1から1Byte分の値をReadし、rltに保存するAPI関数です。

備考 :
前回のReadまたはWriteしたアドレス + 1 > 0b1111111111111111となった場合、アドレスはを0b0000000000000000にロールオーバーします。

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_ERR_I2C_OBJECT	I2Cオブジェクト選択エラー
		eSTS_ERR_OTHERS_RUN	他のコンポーネントが処理実行中
		eSTS_ERR_HAL_OTHERS_RUN	他のアプリケーションがHAL実行中
		eSTS_ERR_HAL_I2C	HAL I2Cエラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード
引数 OUT	uint8* rlt	読み込むデータ

etSTS oCAT24C512_SELECT_READ( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint8* rlt )

oCAT24C512_SELECT_READ関数は、CAT24C512に対して指定したアドレスmem_adrから1Byte分の値をReadし、rltに保存するAPI関数です。

備考 :

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_ERR_PARAMETER	パラメータエラー（メモリアドレス）
		eSTS_ERR_I2C_OBJECT	I2Cオブジェクト選択エラー
		eSTS_ERR_OTHERS_RUN	他のコンポーネントが処理実行中
		eSTS_ERR_HAL_OTHERS_RUN	他のアプリケーションがHAL実行中
		eSTS_ERR_HAL_I2C	HAL I2Cエラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード
	uint16 mem_adr	メモリアドレス	0x0000 to 0xffff
引数 OUT	uint8* rlt	読み込むデータ

etSTS oCAT24C512_SEQ_READ( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint16 len, uint8* buf )

oCAT24C512_SEQ_READ関数は、CAT24C512に対して指定したアドレスmem_adrから順番にlen分のデータを読み込み、buf[0]からbuf[len-1]に保存するAPI関数です。

備考 :
mem_adr + len > 0b1111111111111111となった場合、アドレスはを0b0000000000000000にロールオーバーします。

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_ERR_PARAMETER	パラメータエラー（メモリアドレス）
		eSTS_ERR_I2C_OBJECT	I2Cオブジェクト選択エラー
		eSTS_ERR_OTHERS_RUN	他のコンポーネントが処理実行中
		eSTS_ERR_HAL_OTHERS_RUN	他のアプリケーションがHAL実行中
		eSTS_ERR_HAL_I2C	HAL I2Cエラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード
	uint16 mem_adr	メモリアドレス	0x0000 to 0xffff
	uint16 len	読み込むByte数
引数 OUT	uint8* buf	読み込むデータバッファ

etSTS oCAT24C512_WP_EN( etCMP cmp )

oCAT24C512_WP_EN関数は、CAT24C512に対してWrite protect enable (write disable) = “Hi” 出力するAPI関数です。

備考 :

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_ERR_GPIO_OBJECT	GPIOオブジェクト選択エラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード

etSTS oCAT24C512_WP_DIS( etCMP cmp )

oCAT24C512_WP_DIS関数は、CAT24C512に対してWrite protect disable (write enable) = “Low” 出力するAPI関数です。

備考 :

戻り値	etSTS	OSS-ECALステータスコード
		eSTS_FIN	正常終了
		eSTS_ERR_GPIO_OBJECT	GPIOオブジェクト選択エラー
引数 IN	etCMP cmp	OSS-ECAL コンポーネントコード

HALサポート

OSS-ECALのHAL対応は、次の通りです。（順次拡大中）尚、HAL対応は各電子部品のOSS-ECALページでご確認ください。尚、同じHALであってもVerやMCU、開発環境が異なると動作が合わない場合がありますので、ご注意ください。

メーカ	SDK/IDE ツール	HAL名称	Ver	HALNAME	Support
Arduino	Arduino IDE	Arduino	1.8.6	ARDUINO	X
Arm	Keil MDK v6	Mbed OS	6.17.0	MBED	X
Debian	–	GNU/Linux	10.3	Linux	X
Infineon	ModusToolbox	mtb-hal-cat1	2.4.3	ModusToolbox	X
NXP	MCUXpresso SDK	SDK_2.x_EVKB-IMXRT1050	2.16	iMXRT1051B1052B	X
NXP	PlatformSDK_S32K1_2022_02	AUTOSAR MCAL	4.4	MCAL	–
Renesas	Synergy Software Package	HAL	2.6.0	SSP	X
STMicroelectronics	STM32Cube	STM32CubeF4	V1.28.1	STM32F4	X

開発環境

OSS-ECAL開発時のMCUおよび開発環境は、次の通りです。

HALNAME	メーカ	開発ボード	MCU	IDE
ARDUINO	Arduino	1.Mega 2560 Rev3 2.Arduino Pro Mini 3.3V	ATmega2560 ATmega328P	Arduino IDE 2.3.3
MBED	STMicroelectronics	STM32 Nucleo-64 boards	STM32F401RETx	Arm Keil Studio Cloud
Linux	BeagleBoard	BeagleBone Black	TI AM335x	–
ModusToolbox	Infineon	CY8CPROTO-063-BLE PSoC 6 BLE Prototyping Kit	CYBLE-416045-02	ModusToolbox
iMXRT1051B1052B	NXP	IMXRT1050-EVKB	i.MX RT1050	MCUXpresso IDE
MCAL	STMicroelectronics	S32K144EVB-Q100	S32K144	S32 Design Studio for S32 Platform
SSP	Renesas	S7G2 SK	R7FS7G27H3A01CFC	e² studio for Renesas Synergy
STM32F4	STMicroelectronics	STM32 Nucleo-64 boards	STM32F401RETx	STM32CubeIDE

File構成

フォルダ^*	ファイル	概要
CAT24C512_HALNAME_VERSION/sample	sample.c (.cpp)	サンプル・アプリケーション・プログラム
	sample.h	サンプル・アプリケーション・ヘッダ
CAT24C512_HALNAME_VERSION	oCAT24C512.c (.cpp)	CAT24C512用OSS-ECALプログラム
	oCAT24C512.h	CAT24C512用OSS-ECALヘッダ
	oss_ecal.h	OSS-ECAL 共通ヘッダ
	CAT24C512_ARDUINO.ino	Arduino用サンプル・アプリケーション・プログラム
	oTypes.h	AUTOSAR用typedefヘッダ
	user_setting.c (.cpp)	ユーザ設定定数・テーブル
	user_setting.h	ユーザ設定ヘッダ
	oHAL_i2c_stm32f4.c	STM32Cube FW_F4用HALプログラム
	oHAL_i2c_stm32f4.h	STM32Cube FW_F4用HALヘッダ
	readme.md	Readme
	OSS-ECAL Terms of Use.txt	OSS-ECAL利用条件

* HALNAMEはHAL対応表を参照してください。

OSS-ECAL ダウンロード

OSS-ECALのダウンロードは、英語版OSS-ECALサイトからお願いいたします。なお、ダウンロードを行う際は、英語版OSS-ECALサイトにログインしてから操作してください。

組込み方法

下記を参考にユーザプログラムにAPI関数を組み込んでください。

Pin A0, A1, A2の設定は、user_setting.hの以下のコードで設定してください。
Renesas SSPでのI2C Device Address設定方法

// Device address Code bit2:A2, bit1:A1, bit0:A0
#define CAT24C512_1             0b00000111

Infineon ModusToolbox HALの場合は、I2C Timeoutの設定をuser_setting.hの以下のコードで設定してください。
詳しくは、cyhal_i2c_master_write(), cyhal_i2c_master_read() Parameters timeoutを参照してください。

#define I2C_TIMEOUT             10U     // Timeout[ms]

STM32Cube FW_F4 HALの場合、I2C Timeout時間は25msです。

注意：
次のコマンドAPI関数は、Read/Writeのデータ長lenによって、Timeoutの時間が異なります。
etSTS oCAT24C512_PAGE_WRITE( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint16 len, uint8* buf )
etSTS oCAT24C512_SEQ_READ( etCMP cmp, uint16 mem_adr, uint16 len, uint8* buf )

ユーザプログラムにOSS-ECALを組み込む方法

ユーザプログラムに複数のOSS-ECAL（同じMCU機能の電子部品）を組み込む方法

ユーザプログラムに複数のOSS-ECAL（異なるMCU機能の電子部品）を組み込む方法

ユーザプログラムに複数同じ電子部品を組み込む方法

電子部品の入れ替えによるユーザプログラムへの影響低減方法

注意事項

サンプル版OSS-ECALは、優先順位の異なるThread（Task）や割込みで用いることを前提としていません。下記の例のような使い方はしないでください。

例）同じADCグループに各センサーが割り当てられ、優先順位が異なる処理でOSS-ECAL APIを実行すると、正しい値を取得できない場合があります。
ADC Gr0 Ch0　温度センサ AD22100A　100ms周期 Thread（優先順位低）で温度取込み
ADC Gr0 Ch1　圧力センサ MPX5999D　イベント割込み（優先順位高）で圧力取込み