【产品应用】AWorksLP例程介绍（MR6450）—— SD卡

AWorksLP对存储类设备进行了高度抽象化，为存储类设备提供了通用的文件操作接口，应用程序可以轻松跨平台。本文以MR6450平台为例，介绍AWorksLP基于FatFs的SD卡的基本用法。

 

 简介

SD卡（Secure Digital Card）即安全数字卡。是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，从MMC的基础上发展而来。由于它的体积小、数据传输速度快、可热拔插等优点，被广泛的运用于便携式和嵌入式设备上。FatFs是一种面向小型嵌入式系统的通用的FAT文件系统。它完全是由ANSIC语言编写并且完全独立于底层I/O。因此它可以很容易的移植到不同且资源有限的微控制器中。
由此可见在嵌入式开发中对SD卡中的文件进行管理时，FatFs是使用的最多的文件系统。在AWorksLP中已经集成了FatFs文件系统，并支持使用该文件系统对SD卡的文件进行管理。

 

 相关API

在SD卡例程中，是通过文件接口实现对SD卡中文件进行操作的。在本文中仅介绍用到的文件接口，其他文件接口，请参考SDK中《AWorksLP OS 标准API参考手册(html)》。

AWorksLP函数列表：

部分接口参数属性表：

 工程编译

环境的搭建、Eclipse工程的编译与配置、开发板的仿真与调试、请参考《AWorksLP SDK快速入门（MR6450）——开箱体验》。

 

 例程介绍

本文介绍例程在{SDK}\demos\peripheral\sdcard目录下。

在src目录下的demo_sdcard_fs.c例程代码中的第149行到第157行使用了while循环如代码1示，在循环中每隔500ms打开一次SD卡设备，通过检查返回值来检测是否有SD卡插入。如检测到返回值大于等于0则表明有SD卡插入。需要注意的是打开SD卡的设备名（“__BLK_NAME”在demo_sdcard_fs.c的第67行中默认被宏定义为“/dev/sdcardB0”）需要与实际检测到的SD卡设备名一致。在AWorksLP中SD卡默认是动态监测，在SD卡插入时会在串口打印设备信息如图1示，串口显示SD卡设备名为“sdcardA0”，所以我们需要修改“__BLK_NAME”的宏定义为“/dev/sdcardA0”。

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64 /* sd卡设备分区名，是由sd卡设备分区注册为字符型设备65 * sd卡设备分区名一般是由SD卡设备名加上part number66 */67 #define __BLK_NAME      "/dev/sdcardB0"149 do{150     fd = aw_open(__BLK_NAME, AW_O_RDWR, 0);151     if (fd < 0) {152         aw_kprintf("open device failed\r\n");153         aw_mdelay(500);154     } 155 }while(fd < 0);156 157    aw_close(fd);

代码1 SD卡设备检测流程

图1 串口打印SD卡设备名代码2中第159行到172行的功能为使用aw_make_fs函数接口将SD卡格式化为FatFs文件系统。第159行的宏定义默认为 #if 0，本次例程为了演示该步骤将宏改为 #if 1。需要注意的是格式化会把卡内的数据清除，在执行格式化之前需要确保卡内没有重要数据。

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159 #if 1 /* 格式化一次即可 */160 161 /* 卷名为"awdisk"， 卷大小为4k */162 struct aw_fs_format_arg fmt = {"awdisk", 1024 * 4, 0};163 164 /* 制作文件系统 ，将存储器名为 "/dev/sd0"制作为"vfat"类型的文件系统 */165 ret = aw_make_fs(__BLK_NAME, "vfat", &fmt);166 if (ret != AW_OK) {167 AW_ERRF(("failed: %d\n", ret));168 return;169 }170 AW_INFOF(("make fs OK\n"));171 172 #endif

代码2 SD卡格式化

格式化完成后，代码3中第174行通过aw_mkdir函数创建一个名为“/sd”的目录，以该目录为SD卡的挂载点。创建目录的文件模式为文件所有者、用户组和其他用户都可以对该目录进行读写。第181行通过aw_mount函数将SD卡挂载在“/sd”目录中。需要注意的挂载前需要确保目录存在，如果将SD卡挂载在不存在的目录上，挂载会失败。挂载的文件系统也需要与SD卡格式化的文件系统格式一致，否则挂载同样会失败。

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173 /* 创建挂载节点 */174 ret = aw_mkdir("/sd", AW_S_IRWXU | AW_S_IRWXG | AW_S_IRWXO);175 if (ret != AW_OK) {176     AW_ERRF(("/sd create error: %d!\n", ret));177     return;178 }179 180 /* 文件系统挂载到"/sd"节点  */181 ret = aw_mount("/sd", __BLK_NAME, "vfat", 0, NULL);182 if (ret != AW_OK) {183     AW_ERRF(("/sd mount FATFS error: %d!\n", ret));184     return;185 }186 AW_INFOF(("mount OK\n"));187 188 /* SD 卡读写测试  */189 __fs_file_rw();

代码3 挂载SD卡

最终例程会在第189行调用__fs_file_rw函数，函数体如代码4所示。在该函数中会在“/sd”目录下创建一个名为“aworks_sd_test.txt”的测试文件，通过对该文件进行读写测试，读写完成后对数据进行效验，效验通过则表明SD卡读写测试成功。至此SD卡例程执行完毕，整个过程会有串口信息打印如图2所示。

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69 aw_local void __fs_file_rw (void)70 {71 int i = 0;72 int handle;73 char *p_file_name = "/sd/aworks_sd_test.txt";74 uint8_t str_buf[256] = {0};75 int len;76 77 /*78 * 写文件测试（包括创建，文件写操作，关闭操作）79 */80 /* 创建新文件 */81 handle = aw_open(p_file_name, AW_O_RDWR | AW_O_CREAT, 0777);82 if (handle < 0) {83 AW_ERRF(("creat file error: %d\n", handle));84 return;85 }86 AW_INFOF(("creat file %s ok\n", p_file_name));87 88 len = sizeof(str_buf);89 for (i = 0; i < len; i++) {90 str_buf[i] = (uint8_t)i;91 }92 93 /* 写文件 */94 if (aw_write(handle, str_buf, sizeof(str_buf)) != sizeof(str_buf)) {95 aw_close(handle);96 AW_ERRF(("write file error\n"));97 return;98 }99 AW_INFOF(("write file %s ok\n", p_file_name));100 101 /* 关闭文件 */102 aw_close(handle);103 AW_INFOF(("close file %s ok\n", p_file_name));104 105 /*106 * 读文件测试（包括打开，文件读操作，关闭操作）107 */108 /* 打开文件 */109 handle = aw_open(p_file_name, AW_O_RDONLY, 0777);110 if (handle < 0) {111 AW_ERRF(("open file error: %d\n", handle));112 return;113 }114 AW_INFOF(("open file %s ok\n", p_file_name));115 116 memset(str_buf, 0, sizeof(str_buf));117 118 /* 读取文件 */119 len = sizeof(str_buf);120 if (aw_read(handle, str_buf, sizeof(str_buf)) != sizeof(str_buf)) {121 aw_close(handle);122 AW_ERRF(("read file error!\n"));123 return;124 }125 AW_INFOF(("read file %s ok\n", p_file_name));126 127 /* 检验数据是否正确 */128 for (i = 0; i < len; i++) {129 if ((uint8_t)i != str_buf[i]) {130 AW_ERRF(("file data error!\n"));131 aw_close(handle);132 return;133 }134 }135 136 AW_INFOF(("file %s data check ok\n", p_file_name));137 }

代码4 __fs_file_rw读写测试函数

图2 SD卡例程执行成功的串口信息

 

 扩展介绍

在上节中有提到AWorksLP SD卡默认是动态检测设备，即支持热拔插，这是通过一个检测引脚实现的。在实际应用中，可能出于节约I/O资源的考虑，需要将检测引脚复用为其他功能。在这种情况下可以将SD卡定义为静态设备，这样检测引脚就能复用作其他功能了。

在AWorksLP中SD卡的动态设备在图形化配置界面中没有SD卡设备可供使用，只需将对应的SDIO控制器选上即可。上文例程中SD卡是通过sdio1设备来控制的，所以仅需保证sdio1设备使能即可，如图3所示。

图3 动态设备下确认控制器被选上

将SD卡设备以静态方式注册时，则需要进行如下操作：

将pins.dts({board}\dts\pins.dts)文件中CD引脚配置注释,修改完成后如代码5所示；

1. 在board.dts文件中添加SD卡设备，如代码5所示。

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/*   cd-pins = <&pin1 PIN_PD28(IOC_PD28_FUNC_CTL_SDC1_CDN|HPM_PIN_DS(6)|HPM_PIN_PE(_HPM_PIN_PE_ON)|AW_PIN_CFG_PULL_UP) (IOC_PD28_FUNC_CTL_SDC1_CDN|HPM_PIN_DS(6)|HPM_PIN_PE(_HPM_PIN_PE_ON)|AW_PIN_CFG_PULL_UP) (IOC_PD28_FUNC_CTL_SDC1_CDN|HPM_PIN_DS(6)|HPM_PIN_PE(_HPM_PIN_PE_ON)|AW_PIN_CFG_PULL_UP) >; */

代码5 注释引脚

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&sdio1 {     sdio_mem_card0:sdio_mem_card0 {         compatible = "general,sdio_mem_card";         label = "sdcardA";         status = "disabled";     }; };

代码6 添加SD卡设备

完成修改后，重新打开例程编译图形化配置界面，即可在Board EPC6450-AWI/Devices/External Memories选项下看到板卡下新增sdcardA设备如图4所示，使能该项并保存退出，再次编译工程并执行固件，例程现象与上节中所描述完全一致。

图4 选择SD卡设备

注意：例程在静态SD卡设备下执行需要在固件运行前将SD卡插入。