一、PM004MNIA TR芯片介绍

PM004MNIA是上海矽朋推出的4Mbit STT-MRAM非易失性存储器，核心特点：

• 存储特性：非易失（断电数据保留＞20年）、支持SPI/QPI接口，可直接字节读写（无需擦除），擦写次数达1亿次以上。
• 性能参数：工作电压2.7V-3.6V（典型3.3V），SPI时钟最高50MHz，工作温度-40℃~+85℃，封装为SOP-8。
• 适用场景：工业数据存储、智能仪表、物联网设备等对可靠性/读写速度要求高的场景。

二、STM32H743使用这颗芯片的方法

STM32H743通过硬件连接+软件驱动实现通信：

• 硬件连接（SPI模式）：
• • 芯片的SCK→STM32H743的SPI时钟引脚（如SPI1_SCK）
  • 芯片的MOSI→STM32H743的SPI发送引脚（如SPI1_MOSI）
  • 芯片的MISO→STM32H743的SPI接收引脚（如SPI1_MISO）
  • 芯片的CS→STM32H743的GPIO引脚（软件控制片选）
  • 芯片的VCC接3.3V，GND接地。
• 软件驱动：
• • 用STM32CubeMX配置SPI外设（时钟、模式等）。
  • 编写驱动函数：通过SPI发送指令+地址实现读写，例如：

• • • 读操作：发送READ指令（0x03）+目标地址，再接收数据。
    • 写操作：发送WRITE指令（0x02）+目标地址，再发送数据。

三、STM32使用这款芯片的优势

结合STM32的特性，搭配PM004MNIA TR的核心优势：

1. 性能匹配：
   STM32（如H743）的SPI接口速率可覆盖芯片的50MHz时钟，实现高速读写；同时STM32的多外设（如DMA）可提升数据传输效率。
2. 可靠性互补：
   STM32的工业级温度范围（-40℃~+85℃）与芯片一致，且芯片的非易失+高擦写次数，可弥补STM32片内Flash擦写寿命低的问题（适合频繁数据存储）。
3. 开发便捷：
   STM32的HAL/LL库可快速实现SPI驱动，结合芯片的“字节级读写”特性，无需复杂的擦除/编程流程，开发效率更高。
4. 场景适配：
   对物联网/工业设备，STM32的低功耗模式+芯片的微安级休眠电流（2μA），可延长电池供电设备的续航。

四、硬件引脚定义（示例）

在main.h中定义SPI引脚（根据实际硬件修改）：

#define PM_MRAM_CS_PIN       GPIO_PIN_4
#define PM_MRAM_CS_PORT      GPIOA
#define PM_MRAM_SPI_HANDLE   hspi1  // 需在CubeMX中配置SPI1

五、驱动函数（pm_mram.c）

#include "pm_mram.h"
#include "spi.h"
#include "gpio.h"

// 指令定义（参考芯片手册）
#define PM_MRAM_CMD_READ     0x03  // 读指令
#define PM_MRAM_CMD_WRITE    0x02  // 写指令
#define PM_MRAM_CMD_WREN     0x06  // 写使能

// 片选控制
#define PM_MRAM_CS_LOW()  HAL_GPIO_WritePin(PM_MRAM_CS_PORT, PM_MRAM_CS_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define PM_MRAM_CS_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(PM_MRAM_CS_PORT, PM_MRAM_CS_PIN, GPIO_PIN_SET)


/**
 * @brief  写使能（写操作前必须调用）
 */
void PM_MRAM_WriteEnable(void)
{
    PM_MRAM_CS_LOW();
    HAL_SPI_Transmit(&PM_MRAM_SPI_HANDLE, (uint8_t*)&PM_MRAM_CMD_WREN, 1, 100);
    PM_MRAM_CS_HIGH();
}


/**
 * @brief  读数据
 * @param  addr: 读取地址（0~0x7FFFF，对应4Mbit）
 * @param  pData: 接收数据缓存
 * @param  len: 读取长度
 */
void PM_MRAM_Read(uint32_t addr, uint8_t *pData, uint16_t len)
{
    uint8_t cmd_buf[4] = {PM_MRAM_CMD_READ, 
                          (uint8_t)(addr >> 16), 
                          (uint8_t)(addr >> 8), 
                          (uint8_t)addr};
    
    PM_MRAM_CS_LOW();
    HAL_SPI_Transmit(&PM_MRAM_SPI_HANDLE, cmd_buf, 4, 100);  // 发送指令+地址
    HAL_SPI_Receive(&PM_MRAM_SPI_HANDLE, pData, len, 100);   // 接收数据
    PM_MRAM_CS_HIGH();
}


/**
 * @brief  写数据
 * @param  addr: 写入地址（0~0x7FFFF）
 * @param  pData: 待写数据
 * @param  len: 写入长度
 */
void PM_MRAM_Write(uint32_t addr, uint8_t *pData, uint16_t len)
{
    uint8_t cmd_buf[4] = {PM_MRAM_CMD_WRITE, 
                          (uint8_t)(addr >> 16), 
                          (uint8_t)(addr >> 8), 
                          (uint8_t)addr};
    
    PM_MRAM_WriteEnable();  // 先使能写
    PM_MRAM_CS_LOW();
    HAL_SPI_Transmit(&PM_MRAM_SPI_HANDLE, cmd_buf, 4, 100);  // 发送指令+地址
    HAL_SPI_Transmit(&PM_MRAM_SPI_HANDLE, pData, len, 100);  // 发送数据
    PM_MRAM_CS_HIGH();
}

六、头文件（pm_mram.h）

#ifndef PM_MRAM_H
#define PM_MRAM_H

#include "main.h"

void PM_MRAM_WriteEnable(void);
void PM_MRAM_Read(uint32_t addr, uint8_t *pData, uint16_t len);
void PM_MRAM_Write(uint32_t addr, uint8_t *pData, uint16_t len);

#endif

七、使用示例（main.c）

#include "pm_mram.h"

uint8_t write_buf[] = "Hello PM_MRAM!";
uint8_t read_buf[20] = {0};

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_SPI1_Init();  // CubeMX配置的SPI初始化

    // 写数据到地址0x00000
    PM_MRAM_Write(0x00000, write_buf, sizeof(write_buf));
    
    // 从地址0x00000读数据
    PM_MRAM_Read(0x00000, read_buf, sizeof(write_buf));
    
    while (1)
    {
        // 后续操作
    }
}

注意事项

1. 需在STM32CubeMX中配置SPI为全双工、8位数据、时钟极性0/相位0（CPOL=0，CPHA=0），时钟频率不超过50MHz。
2. 实际项目中建议增加超时判断、错误处理。