目錄
- 聯盛德 HLK-W806 (一): Ubuntu20.04下的開發環境配置, 編譯和燒錄說明
- 聯盛德 HLK-W806 (二): Win10下的開發環境配置, 編譯和燒錄說明
- 聯盛德 HLK-W806 (三): 免按鍵自動下載和復位
- 聯盛德 HLK-W806 (四): 軟體SPI和硬體SPI驅動ST7735液晶LCD
- 聯盛德 HLK-W806 (五): W801開發板上手報告
- 聯盛德 HLK-W806 (六): I2C驅動SSD1306 128x64 OLED液晶屏
- 聯盛德 HLK-W806 (七): 兼容開發板 LuatOS Air103
- 聯盛德 HLK-W806 (八): 4線SPI驅動SSD1306/SSD1315 128x64 OLED液晶屏
- 聯盛德 HLK-W806 (九): 軟體SPI和硬體SPI驅動ST7789V液晶LCD
- 聯盛德 HLK-W806 (十): 在 CDK IDE開發環境中使用WM-SDK-W806
- 聯盛德 HLK-W806 (十一): 軟體SPI和硬體SPI驅動ST7567液晶LCD
- 聯盛德 HLK-W806 (十二): Makefile組織結構和編譯流程說明
- 聯盛德 HLK-W806 (十三): 運行FatFs讀寫FAT和exFat格式的SD卡/TF卡
關于SD卡和FatFs
SD卡和FatFs的介紹已經在 Keil MDK STM32系列(九) 基于HAL和FatFs的FAT格式SD卡TF卡讀寫 中詳細說明, 對其作業機制和通信機制有興趣的可以閱讀. FatFs的作者寫了一篇非常不錯的介紹, How to Use MMC/SDC, 非常詳細, 值得一讀.
FatFs的移植
FatFs的檔案結構
FatFs的檔案結構如下:
├── diskio.c # 需要負責移植的開發人員實作的方法串列, 需要修改
├── diskio.h # 對外提供的頭檔案, 里面定義了狀態和回傳值的列舉
├── ff.c # FastFs的主要邏輯實作, 不需要修改
├── ffconf.h # 組態檔, 根據自己的環境和需求作修改
├── ff.h # FastFs頭檔案, 不需要修改
├── ffsystem.c # 與作業系統相關的實作, 不需要修改
├── ffunicode.c # 各個編碼的字符集, 之前版本都在子目錄, 現在合并到一個檔案里, 方便多了
├── LICENSE.txt
移植需要實作的方法
FatFs已經將Fat格式的操作作了抽象化, 在新環境下運行FatFs, 只需要實作 diskio.c 中的幾個方法
DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv);
DSTATUS disk_status (BYTE pdrv);
DRESULT disk_read (BYTE pdrv, BYTE* buff, LBA_t sector, UINT count);
DRESULT disk_write (BYTE pdrv, const BYTE* buff, LBA_t sector, UINT count);
DRESULT disk_ioctl (BYTE pdrv, BYTE cmd, void* buff);
還需要實作RTC介面, 這樣才能在創建檔案時寫入正確的時間
DWORD get_fattime (void);
W801/W806基于SPI的實作
完整的代碼在演示用例下, 使用了最新的R0.14b版本的FatFs
- GitHub wm-sdk-w806/tree/main/demo/fatfs
- Gitee wm-sdk-w806/tree/main/demo/fatfs
其中對以上方法的實作是 fatfs_mmc.c 這個檔案, 主要分成三個部分:
SPI基礎方法
/* SPI transmit a byte */
static void MMC_SPI_TxByte(uint8_t data)
{
HAL_SPI_Transmit(&hspi, &data, 1, SPI_TIMEOUT);
}
/* SPI transmit buffer */
static void MMC_SPI_TxBuffer(uint8_t *buffer, uint16_t len)
{
HAL_SPI_Transmit(&hspi, buffer, len, SPI_TIMEOUT);
}
/* SPI receive a byte */
static uint8_t MMC_SPI_RxByte(void)
{
uint8_t dummy, data;
dummy = 0xFF;
HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, &dummy, &data, 1, SPI_TIMEOUT);
return data;
}
SD卡通信方法
/* wait SD ready */
static uint8_t MMC_ReadyWait(void)
{
uint8_t res;
uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
/* if SD goes ready, receives 0xFF, timeout 500 */
do
{
res = MMC_SPI_RxByte();
} while ((res != 0xFF) && (HAL_GetTick() - tickstart < 500));
return res;
}
/* power on */
static void MMC_PowerOn(void)
{
uint8_t args[6];
uint32_t cnt = 0x1FFF;
/* transmit bytes to wake up */
MMC_CS_HIGH;
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
MMC_SPI_TxByte(0xFF);
}
/* slave select */
MMC_CS_LOW;
/* make idle state */
args[0] = CMD0; /* CMD0:GO_IDLE_STATE */
args[1] = 0;
args[2] = 0;
args[3] = 0;
args[4] = 0;
args[5] = 0x95; /* CRC */
MMC_SPI_TxBuffer(args, sizeof(args));
/* wait response */
while ((MMC_SPI_RxByte() != 0x01) && cnt)
{
cnt--;
}
MMC_CS_HIGH;
MMC_SPI_TxByte(0XFF);
PowerFlag = 1;
}
/* power off */
static void MMC_PowerOff(void)
{
PowerFlag = 0;
}
/* check power flag */
static uint8_t MMC_CheckPower(void)
{
return PowerFlag;
}
/* receive data block */
static bool MMC_RxDataBlock(BYTE *buff, UINT len)
{
uint8_t token;
uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
/* loop until receive a response or timeout, timeout 200ms */
do
{
token = MMC_SPI_RxByte();
} while((token == 0xFF) && (HAL_GetTick() - tickstart < 200));
/* invalid response */
if(token != 0xFE) return false;
/* receive data */
do {
*buff++ = MMC_SPI_RxByte();
} while(len--);
/* discard CRC */
MMC_SPI_RxByte();
MMC_SPI_RxByte();
return true;
}
/* transmit data block */
static bool MMC_TxDataBlock(const uint8_t *buff, BYTE token)
{
uint8_t resp = 0;
uint8_t i = 0;
/* wait SD ready */
if (MMC_ReadyWait() != 0xFF) return false;
/* transmit token */
MMC_SPI_TxByte(token);
/* if it's not STOP token, transmit data */
if (token != 0xFD)
{
MMC_SPI_TxBuffer((uint8_t*)buff, 512);
/* discard CRC */
MMC_SPI_RxByte();
MMC_SPI_RxByte();
/* receive response */
while (i <= 64)
{
resp = MMC_SPI_RxByte();
/* transmit 0x05 accepted */
if ((resp & 0x1F) == 0x05) break;
i++;
}
/* recv buffer clear */
while (MMC_SPI_RxByte() == 0);
}
/* transmit 0x05 accepted */
if ((resp & 0x1F) == 0x05) return true;
return false;
}
/* transmit command */
static BYTE MMC_SendCmd(BYTE cmd, uint32_t arg)
{
uint8_t crc, res;
/* wait SD ready */
if (MMC_ReadyWait() != 0xFF) return 0xFF;
/* transmit command */
MMC_SPI_TxByte(cmd); /* Command */
MMC_SPI_TxByte((uint8_t)(arg >> 24)); /* Argument[31..24] */
MMC_SPI_TxByte((uint8_t)(arg >> 16)); /* Argument[23..16] */
MMC_SPI_TxByte((uint8_t)(arg >> 8)); /* Argument[15..8] */
MMC_SPI_TxByte((uint8_t)arg); /* Argument[7..0] */
/* prepare CRC */
if(cmd == CMD0) crc = 0x95; /* CRC for CMD0(0) */
else if(cmd == CMD8) crc = 0x87; /* CRC for CMD8(0x1AA) */
else crc = 1;
/* transmit CRC */
MMC_SPI_TxByte(crc);
/* Skip a stuff byte when STOP_TRANSMISSION */
if (cmd == CMD12) MMC_SPI_RxByte();
/* receive response */
uint8_t n = 10;
do {
res = MMC_SPI_RxByte();
} while ((res & 0x80) && --n);
return res;
}
diskio.c 介面方法的實作
因為篇幅比較長, 這里不貼完整代碼了, 具體就是根據SD卡的標準, 維護一個狀態變數, 在開始時加電初始化, 判斷卡型別, 之后才能進行讀寫操作.
RTC 介面的實作
因為W806自帶了RTC, 所以這個功能很容易實作, 只需要啟動PMU后初始化一下RTC就可以使用. 這個方法回傳的是4個位元組的DWORD, 需要按照格式準備資料.
/**
* DWORD, 4-bytes, format:
*
* [25,31], year, [0,127] from 1980
* [21,24], month, [1,12]
* [16,20], day, [1,31]
* [11,15], hour, [0,23]
* [5,10], minute, [0,59]
* [0,4], second, [0,59]
*/
DWORD MMC_get_fattime(void)
{
DWORD val;
val = (rtc_time.Year - 80) << 25;
val += rtc_time.Month << 21;
val += rtc_time.Date << 16;
val += rtc_time.Hours << 11;
val += rtc_time.Minutes << 5;
val += rtc_time.Seconds;
return val;
}
FatFs引數的調整
在當前的移植中, 對以下引數進行了調整
- FF_USE_STRFUNC 0 -> 1 因為要用 f_puts 方法往檔案里寫字串
- FF_USE_LFN 0 -> 1 開啟長檔案名支持, 否則檔案名只支持8+3格式
- FF_LBA64 0 -> 1 這個選項和下面的選項, 是用于開啟對exfat格式的支持, 這樣才能正常掛載和讀寫64GB的TF卡
- FF_FS_EXFAT 0 -> 1
演示用例說明
接線
需要6根接線, 連線方式在演示用例的main.c中有說明
/******************************************************************************
* \brief Demo code of FatFs on SD Card with RTC
* \remarks test-board: HLK-W806-KIT-V1.0
*
* This test will perform the following tests:
* 1. Start RTC with time 2022-1-12 12:28:10
* 2. Mount SD Card
* 3. Scan SD Card and list files
* 4. Check if w806test_long_name.txt exists
* 5. Delete w806test_long_name.txt if it exists
* 6. Open w806test_long_name.txt, write and close
* 7. Open w806test_long_name.txt, read and close
* 8. Display time in main loop
*
* Pin Wiring:
* B14 -> CS/DAT3
* B15 -> SCK, SCL, CLK
* B16 -> MISO/DAT0/DO
* B17 -> MOSI/CMD/DI
* GND -> VSS
* 3.3V -> VDD
*
******************************************************************************/
演示代碼的使用
正確連線后, 編譯演示用例并燒錄代碼,
- 連接串口觀察輸出
- 在讀卡器中插入SD卡(或TF卡)
- 按RESET鍵
- 可以觀察到依次進行的初始化掛載, 展示檔案串列, 檢查并洗掉測驗檔案, 寫入測驗檔案, 讀取測驗檔案, 最后卸載SD/TF卡的程序
實際演示輸出
2GB FAT TF卡
enter main??
MPU_Init??
RTC_Init??
SPI_Init??
MMC_disk_initialize??
??
CMD0??
CMD8... succeeded, SDC V2+??
ACMD41 ACMD41_HCS.. succeeded??
CMD58 80 FF 80 00 type:04??
f_mount succeeded??
total:1922368KB, free:1922360KB??
/w806test_long_name.txt 51??
Test for w806test_long_name.txt...?
Size: 51?
Timestamp: 2022/01/12, 12:28?
Attributes: ----A?
file deleted??
open to write: w806test_long_name.txt??
close: w806test_long_name.txt??
open to read: w806test_long_name.txt??
read: w806test_long_name.txt??
W806 SD Card I/O Example via SPI?
-- Planet 4032-877??
done??
close: w806test_long_name.txt
Unmount sd card??
f_unmount succeeded
64GB exFat TF卡
enter main??
MPU_Init??
RTC_Init??
SPI_Init??
MMC_disk_initialize??
??
CMD0??
CMD8... succeeded, SDC V2+??
ACMD41 ACMD41_HCS.. succeeded??
CMD58 C0 FF 80 00 type:0C??
f_mount succeeded??
Total:61036544KB, Free:61029120KB??
/first.txt 54??
/System Volume Information/WPSettings.dat 12??
/System Volume Information/IndexerVolumeGuid 76??
/? 504400??
/? 12608??
Test for w806test_long_name.txt...?
Size: 51?
Timestamp: 2022/01/12, 12:28?
Attributes: ----A?
file deleted??
open to write: w806test_long_name.txt??
close: w806test_long_name.txt??
open to read: w806test_long_name.txt??
read: w806test_long_name.txt??
W806 SD Card I/O Example via SPI?
-- Planet 4032-877??
done??
close: w806test_long_name.txt??
Unmount sd card??
f_unmount succeeded
結束
以上是對W801/W806上移植R0.14b版本FatFs的說明, 演示用例因為是作為演示使用, 所以代碼并未根據實際需要進行組織, 并且使用了大量的printf.
如果在專案中使用, fatfs_mmc.c 基本可以復用, 但是在main.c中的方法需要重新組織.
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