从驱动到应用：RT-Thread环境下的SDIO开发指南

目录

 

硬件介绍

 

搭建开发环境

 

配置 SDIO 驱动

 

挂载文件系统

 

文件读写测试

 

演示视频

 

源码工程

 

总结

本文主要讲述RT-Thread环境下的SDIO开发指南，基于MCXN947开发板。

 

1 硬件介绍

 

本次测评的是SDIO模块。

 

SDIO接口是在SD内存卡接口的基础上发展起来的接口，SDIO接口兼容以前的SD内存卡，并且可以连接SDIO接口的设备。

 

比如SDIO可以访问micro SD卡、SD卡等存储类设备，或蓝牙、WIFI、GPS等无线设备。

这次测试的是使用SDIO接口访问micro SD卡，即所谓的TF卡，TF卡的引脚定义和SD卡会有所不同：

FRDM-MCXN947提供对应的驱动文件是bsp_sdhc.c

 

SDHC是大容量SD卡，也就是SD High Capacity，支持最大32GB大小容量。

 

SDHC，Secure Digital High Capacity，大容量SD，也就是说，超过2G的SD都叫SDHC，因为早期的SD使用的是FAT16文件系统，并不支持大容量，而SDHC升级为FAT32，才支持2G以上的大容量。

 

2 搭建开发环境

 

Keil ：v5.32，官方推荐5.36及以上

RT-Thread env-windows-1.5.0

 

构建工程:

获取 RT-Thread 当前最新的工程 https://github.com/RT-Thread/rt-thread/

通过 env 工具进入 BSP目录:

rt-thread-master\bsp\nxp\mcx\mcxn\frdm-mcxn947

拷贝 rt-thread-master\bsp\nxp\mcx\tools\sdk_dist.py到刚才的BSP目录

执行

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scons --dist --target=mdk5

生成的工程在dist目录，进入到dist下的project目录，需要做以下两个修改：

删除 sdk_dist.py，上传服务器或本地备份的时候不需要此文件

修改工程目录的Kconfig，否则menuconfig会找不到Libraries文件夹下的其它Kconfig

最后在生成的工程下执行

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pkgs --update

到这里，就可以在KEIL愉快的玩耍了。

 

3 配置 SDIO 驱动

 

芯片的 SDIO 外设驱动

RT-Thread 的 SD/MMC 设备驱动

这里使用的是 elm-chan fatfs，即fat32；而 DFS 是对各种文件系统的抽象层，用于适配不同的文件系统

配置完成后，保存到新的 .config, 并在env工具下执行：

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scons --target=mdk5

 

4 挂载文件系统

 

在 main.c 包含头文件，编译新生成的源文件，并下载到我们的开发板。

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#include"dfs_fs.h"

如果挂载失败，可以优先进行这两个动作：

 

检查卡座的引脚是否存在虚焊

TF卡没有被格式化为FAT32文件系统，插入下面第10行代码进行格式化

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#ifdef RT_USING_SDIO    rt_thread_mdelay(2000);    if (dfs_mount("sd", "/", "elm", 0, NULL) == 0)    {        rt_kprintf("sd mounted to /\n");    }    else    {        rt_kprintf("sd mount to / failed\n");        dfs_mkfs("elm", "sd");    }#endif

我这里使用的是闪迪 16GB TF卡，使用读卡器可以看到TF卡已经成功被格式化

 

5 文件读写测试

 

回到主干 rt-thread-master\examples 目录，将目录名为 file 的文件夹拷贝到 sdio-project\rt-thread\components\utilities\file

 

测试准备

这里参照其它单元测试案例写 Kconfig 文件 和 SConscript 文件

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Import('rtconfig')from building import *
cwd     = GetCurrentDir()src     = Glob('*.c')
CPPPATH = [cwd]
group = DefineGroup('FilesUnitTest', src, depend = ['RT_USING_FILE_IO_TEST'], CPPPATH = CPPPATH)
Return('group')

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menu "File IO Unit Test"
config RT_USING_FILE_IO_TEST    bool"RT-Thread File TestCases"    default n    endmenu

配置完成后，保存到新的 .config, 并在env工具下执行：

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scons --target=mdk5

在KEIL重新编译，烧录，开始测试

 

6 测试结果

 

读写的速度跟卡本身，DMA，文件系统等等因素有关，这里仅表示单个文件的读写测试结果。

 

通过串口助手发送指令 readwrite 来进行测试，MCU接收到指令后，会写入240字节到目标文件

用法：readwrite + [filename]

通过串口助手发送指令 writespeed 来进行测试，MCU接收到指令后，会写入1048576(1M)字节到目标文件，并输出计算出的写入速度，速度为565KB/s

用法：writespeed + [filename]

通过串口助手发送指令 readspeed 来进行测试，MCU接收到指令后，会去读取目标文件，这里测试是紧跟着上一写测试进行的，测试出速度为1938KB/s

用法：readspeed + [filename]

 

 

9 总结

 

在RT-Thread的设备驱动框架下，NXP现成的驱动还是十分完善，可以快速的跳过设备的驱动，进而聚焦应用程序的开发。同时RT-Thread的生态十分强大，此次测试组件也是现成的代码，基本上是“零代码”测评。