SD实验

前言

本章实验将介绍如何使用TuyaOpen让T5挂载SD卡设备，并测试读写速度。

文件系统介绍

概述

文件系统是为了存储和管理数据，而在存储设备上建立的一种组织结构。TuyaOpen的文件系统支持三种存储设备，内部flash、外部qspi flash和SD卡。

内部Flash和外部qspi flash使用的是LittleFS文件系统，而SD卡使用的是FatFS文件系统。

本章节，学会使用即可。

API 描述

1，tkl_fs_mount函数

文件系统挂载。

INT_T tkl_fs_mount(CONST CHAR_T *path, FS_DEV_TYPE_T dev_type);

1.1 参数描述

形参	描述
path	挂载路径名称
dev_type	挂载设备类型

path：挂载路径名称

dev_type：挂载设备类型。

/* TuyaOpen/platform/T5AI/tuyaos/tuyaos_adapter/include/system/tkl_fs.h */
typedef enum {
    DEV_INNER_FLASH,    /* 挂载内部flash */
    DEV_EXT_FLASH,      /* 挂载外扩flash */
    DEV_SDCARD,         /* 挂载SD卡 */
} FS_DEV_TYPE_T;

1.2 返回值

0表示挂载成功，-1表示挂载失败。

2，tkl_fopen函数

打开文件。

TUYA_FILE tkl_fopen(const char *path, const char *mode);

2.1 参数描述

path：打开文件路径

mode：打开文件模式

2.2 返回值

返回文件句柄，为NULL，则打开失败。

3，tkl_fwrite函数

向文件写数据。

int tkl_fwrite(void *buf, int bytes, TUYA_FILE file);

3.1 参数描述

buf：写入缓存

bytes：写入大小

file：文件句柄

3.2 返回值：

写入数据大小。

4，tkl_fread函数

向文件读数据。

int tkl_fread(void *buf, int bytes, TUYA_FILE file);

4.1 参数描述

buf：读取缓存

bytes：读取大小

file：文件句柄

4.2 返回值：

读取数据大小。

5，tkl_fclose函数

关闭文件操作。

int tkl_fclose(TUYA_FILE file);

5.1 参数描述

file：文件句柄

5.2 返回值：

0：关闭成功；其他：关闭失败。

本实验涉及了上述文件操作函数，其他相关函数可在TuyaOpen/tools/porting/adapter/system/tkl_fs.h路径下找到。

硬件设计

例程功能

1，测试SD卡读写速率。

[!NOTE]

TuyaOpen不能读取SD卡上的中文名称文件。

硬件资源

1，RGBLCD

LCD_R3: P23

LCD_R4: P22

LCD_R5: P21

LCD_R6: P20

LCD_R7: P19

LCD_G2: P42

LCD_G3: P41

LCD_G4: P40

LCD_G5: P26

LCD_G6: P25

LCD_G7: P24

LCD_B3: P47

LCD_B4: P46

LCD_B5: P45

LCD_B6: P44

LCD_B7: P43

LCD_PCLK: P14

LCD_DE: P16

LCD_BL: P9

LCD_RST: P27

2，SPILCD

DC/WR: P42

RST: P43

CS: P45

SCK: P44

SDA: P46

BL/PWR: P9

3，SD卡

SD_SCK- P2

SD_CMD- P3

SD_D0- P4

SD_D1- P5

SD_D2- P36

SD_D3- P37

原理图

正点原子T5 AI开发板上TF卡的连接原理图，如下图所示。

程序设计

1，TF卡驱动代码

tfcard.c和tfcard.h

tfcard.h文件是TF卡函数声明。

#define SDCARD_MOUNT_PATH "/sdcard"

/* Function Declaration */
OPERATE_RET tfcard_init(void);

tfcard.c文件是对TF卡进行初始化。

static THREAD_HANDLE sg_sd_thrd_hdl;

OPERATE_RET tfcard_init(void)
{
    OPERATE_RET rt = OPRT_OK;

    /* Create a directory for SD card */
    TUYA_CALL_ERR_LOG(tkl_fs_mount(SDCARD_MOUNT_PATH, DEV_SDCARD));
    if (rt != OPRT_OK)
    {
        PR_ERR("Mount SD card failed: %d", rt);
        tal_thread_delete(sg_sd_thrd_hdl);
        sg_sd_thrd_hdl = NULL;
        return OPRT_NOT_FOUND;
    }

    return rt;
}

上述源码中，tfcard_init函数通过调用tkl_fs_mount函数把TF卡挂载到文件系统中，进而可以使用文件操作。

2，CMakeLists.txt文件

CMakeLists.txt文件配置内容如下。

# Add Driver
set(src_dirs
    TFTLCD		# 添加驱动组件
    TFCARD
)

foreach(dir ${src_dirs})
    set(SRC_DIR ${APP_PATH}/components/BSP/${dir})
    aux_source_directory(${SRC_DIR} DRIVE_SRC)
    target_sources(${EXAMPLE_LIB}
        PRIVATE
            ${DRIVE_SRC}
    )
    target_include_directories(${EXAMPLE_LIB}
        PRIVATE
            ${SRC_DIR}
    )
endforeach()

main.c驱动代码

在main.c里面编写如下代码。

#include "tal_api.h"
#include "tkl_output.h"
#include "tal_cli.h"
#include "test.h"
#include "tftlcd.h"
#include "tkl_fs.h"
#include "tkl_memory.h"
#include "tfcard.h"

#define TEST_FILE "/sdcard/speed_test.txt"
#define TEST_SIZE (1024 * 1024)             /* 1MB */
#define BUF_SIZE  (512)                     /* 512 */

void sdcard_test(void)
{
    char wr_speed_str[32];
    char rd_speed_str[32];

    uint8_t *buffer = tkl_system_psram_malloc(BUF_SIZE);
    if (buffer == NULL) 
    {
        PR_ERR("malloc psram failed ");
        return;
    }
    memset(buffer, 0xAA, BUF_SIZE);

    TUYA_FILE fd;
    uint32_t start_tick, end_tick;
    int i;

    fd = tkl_fopen(TEST_FILE, "w");
    if (fd != NULL) 
    {
        PR_DEBUG("write file %s...", TEST_FILE);
        start_tick = tal_system_get_millisecond();
        for (i = 0; i < TEST_SIZE / BUF_SIZE; i++) 
        {
            tkl_fwrite(buffer, BUF_SIZE, fd);
        }
        tkl_fclose(fd);
        end_tick = tal_system_get_millisecond();
        PR_DEBUG("write file success");
        PR_DEBUG("write file %s size: %.2f MB", TEST_FILE, TEST_SIZE / 1024.0 / 1024.0);
        PR_DEBUG("write file %s time: %d ms | speed: %.2f KB/s", TEST_FILE, end_tick - start_tick, (TEST_SIZE / 1024.0) / ((end_tick - start_tick) / 1000.0));
        snprintf(wr_speed_str, sizeof(wr_speed_str), "Write: %.2f KB/s", (TEST_SIZE / 1024.0) / ((end_tick - start_tick) / 1000.0));
        tal_system_sleep(100);
    } 
    else 
    {
        PR_ERR("write file %s failed", TEST_FILE);
        tkl_system_psram_free(buffer);
        return;
    }

    fd = tkl_fopen(TEST_FILE, "rb");
    if (fd != NULL) 
    {
        PR_DEBUG("read file %s...", TEST_FILE);
        start_tick = tal_system_get_millisecond();
        for (i = 0; i < TEST_SIZE / BUF_SIZE; i++) 
        {
            tkl_fread(buffer, BUF_SIZE, fd);
        }
        tkl_fclose(fd);
        end_tick = tal_system_get_millisecond();
        PR_DEBUG("read file %s success", TEST_FILE);
        PR_DEBUG("read file %s size: %.2f MB", TEST_FILE, TEST_SIZE / 1024.0 / 1024.0);
        PR_DEBUG("read file %s time: %d ms | speed: %.2f KB/s", TEST_FILE, end_tick - start_tick, (TEST_SIZE / 1024.0) / ((end_tick - start_tick) / 1000.0));
        snprintf(rd_speed_str, sizeof(rd_speed_str), "Read: %.2f KB/s", (TEST_SIZE / 1024.0) / ((end_tick - start_tick) / 1000.0));
        tal_system_sleep(100);
    } 
    else 
    {
        PR_ERR("read file %s failed", TEST_FILE);
        tkl_system_psram_free(buffer);
        return;
    }

    tkl_fs_remove(TEST_FILE);
    tkl_system_psram_free(buffer);

    /* Display all test results on LCD */
    tal_system_sleep(500);
    tftlcd_show_string(30, 150, 300, 16, 16, wr_speed_str, RED);
    tftlcd_show_string(30, 170, 300, 16, 16, rd_speed_str, RED);

    PR_DEBUG("SD card test completed!");
}

/**
 * @brief       user_main
 *
 * @param[in]   none
 * @return      none
 */
void user_main(void)
{
    tal_log_init(TAL_LOG_LEVEL_DEBUG, 1024, (TAL_LOG_OUTPUT_CB)tkl_log_output); /* Initialize log output */
    tdd_disp_atk_tftlcd_register();                                             /* Register the TFTLCD LCD display */

    tftlcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "T5 MINI Board", RED);
    tftlcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "SD TEST", RED);
    tftlcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);

    while (tfcard_init())
    {
        tftlcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "SD Mount Failed!", RED);
        tal_system_sleep(500);
        tftlcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "Please Check!", RED);
        tal_system_sleep(500);
    }

    tftlcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "SD Card OK    ", BLUE);
    tftlcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "sdcard_test...", BLUE);

    sdcard_test();

    while (1) 
    {
        tal_system_sleep(1000);         /* Sleep for 1000 ms */
    }
}

/**
 * @brief       main
 *
 * @param       argc
 * @param       argv
 * @return      none
 */
#if OPERATING_SYSTEM == SYSTEM_LINUX
void main(int argc, char *argv[])
{
    user_main();

    while (1) {
        tal_system_sleep(500);
    }
}
#else

/**
 * @brief       The application entry point
 * 
 * @param[in]   none
 * @return      none
 */
void tuya_app_main(void)
{
    user_main();
}

#endif

从user_main函数可以看到，初始化硬件完成之后，就进行sdcard_test测试，操作SD卡的speed_test.txt进行读写，从而计算读写速率。

运行验证

程序下载完成后，测试SD卡读写速率。

前言​

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概述​

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硬件设计​

例程功能​

硬件资源​

原理图​

程序设计​

1，TF卡驱动代码​

2，CMakeLists.txt文件​

main.c驱动代码​

运行验证​

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硬件资源

原理图

程序设计

1，TF卡驱动代码

2，CMakeLists.txt文件

main.c驱动代码

运行验证