在之前的介紹中，我們介紹了雷龍SD NAND卡的焊接以及用途。由于SD NAND卡具有容量大，操作簡單，可插拔等的特點(diǎn)，經(jīng)常作為大容量的存儲介質(zhì)用來保存數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)我們來使用FPGA對雷龍SD NAND進(jìn)行一個簡單的讀寫操作。簡單示范一下雷龍SD NAND的使用用途。

創(chuàng)建新的 Vivado 工程并命名為“rw_sd”，根據(jù)開發(fā)板型號選擇相應(yīng)的芯片型號。工程創(chuàng)建完成后創(chuàng)建新的 Block Design 并命名為“rw_sd”。

創(chuàng)建完成后添加 ZYNQ7 Processing System IP 核，之后雙擊打開 IP 核設(shè)置頁面，按照下面圖片所示配置相關(guān)設(shè)置。取消 PS-PL Configuration 下 FCLK_RESET0_N和 M AXI GP0 interface 的勾選；Perpheral I/O Pins 下配置 SD0 和 UART，具體分配引腳參考開發(fā)板原理圖；取消 Clock Configuration 下 FCLK_CLK0 的勾選；DDR Congifuration 下配置 DDR 控制器。

配置完成后點(diǎn)擊“OK”，之后點(diǎn)擊“Run Block Automation”，如下圖所示。

在彈出的頁面全選所有端口，點(diǎn)擊“OK”。

之后保存并驗(yàn)證設(shè)計的正確性。檢查無誤后生成頂層 HDL。之后導(dǎo)出硬件描述文件并打開SDK，在打開的 SDK 軟件中創(chuàng)建一個新的工程并命名為“rw_sd”，工程模板選擇空白模板。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)需要用到 FATFS 文件系統(tǒng)，所以在板級支持包中添加文件系統(tǒng)的相關(guān)庫函數(shù)。右鍵點(diǎn)擊 rw_sd_bsp，在彈出的選項(xiàng)中選擇“Board Support Package Setting”，如下圖所示

在彈出的界面中勾選“xilffs”， xilffs 即為 FATFS 庫，如圖示

勾選后，會在左側(cè) Overview 的 standalone 一欄出現(xiàn) xilffs，點(diǎn)擊 xilffs。將use_lfn 設(shè)置為 true，使能長文件名以及文件名的小寫字母，點(diǎn)擊“OK”按鈕完成設(shè)置。

設(shè)置完成后，在 rw_sd_bsp→ps_cortexa9_0→libsrc 一欄下，會多出 FATFS 的庫函數(shù)。

文件系統(tǒng)庫函數(shù)添加完成后，右鍵點(diǎn)擊 rw_sd->src 添加主程序源文件并命名為“main.c”，之后在編輯框中輸入以下程序：

#include "xparameters.h" /* SDK generated parameters */

#include "xsdps.h" /* SD device driver */

#include "xil_printf.h"

#include "ff.h"

#include "xil_cache.h"

#include "xplatform_info.h"

/************************** Function Prototypes ******************************/

int FfsSdPolledExample(void);

/************************** Variable Definitions *****************************/

static FIL fil; /* File object */

static FATFS fatfs;

static char FileName[32] = "Test.txt";

static char *SD_File;

char DestinationAddress[20] ;

const char SourceAddress[20]= "hello mizar !";

#define TEST 7

int main(void)

{

int Status;

xil_printf("SD Polled File System Example Test rn");

Status = FfsSdPolledExample();

if (Status != XST_SUCCESS) {

xil_printf("SD Polled File System Example Test failed rn");

return XST_FAILURE;

}

xil_printf("Successfully ran SD Polled File System Example Test rn");

return XST_SUCCESS;

}

int FfsSdPolledExample(void)

{

FRESULT Res;

UINT NumBytesRead;

UINT NumBytesWritten;

u32 BuffCnt;

BYTE work[FF_MAX_SS];

int FileSize = strlen(SourceAddress);

TCHAR *Path = "0:/";

//初始化文件系統(tǒng)

Res = f_mount(&fatfs, Path, 0);

if (Res != FR_OK) {

return XST_FAILURE;

}

//格式化SD卡

Res = f_mkfs(Path, FM_FAT32, 0, work, sizeof work);

if (Res != FR_OK) {

return XST_FAILURE;

}

//打開一個文件，如果文件不存在，則創(chuàng)建一個文件，該文件的權(quán)限為可讀寫

SD_File = (char *)FileName;

Res = f_open(&fil, SD_File, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

//指針指向文件開頭

Res = f_lseek(&fil, 0);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

//向文件中寫入數(shù)據(jù)

Res = f_write(&fil, (const void*)SourceAddress, FileSize,

&NumBytesWritten);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

//指針指向文件開頭

Res = f_lseek(&fil, 0);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

//從SD卡中的文件讀出數(shù)據(jù)

Res = f_read(&fil, (void*)DestinationAddress, FileSize,

&NumBytesRead);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

//比較寫入的數(shù)據(jù)與讀出的數(shù)據(jù)是否相同

for(BuffCnt = 0; BuffCnt < FileSize; BuffCnt++){

if(SourceAddress[BuffCnt] != DestinationAddress[BuffCnt]){

return XST_FAILURE;

}

}

//關(guān)閉文件

Res = f_close(&fil);

if (Res) {

return XST_FAILURE;

}

return XST_SUCCESS;

}

輸入完成后快捷鍵 Ctrl + S 保存并編譯程序。該程序是官方例程修改后得到的，讀者可以在以下路徑找到官方例程，里面的注釋非常詳盡，可仔細(xì)閱讀。

C:XilinxSDK2018.3dataembeddedswlibsw_servicesxilffs_v4_0example

下載驗(yàn)證

按如圖燒錄

如圖燒錄成功，把雷龍SD卡拔出來，插到讀卡器上。

插到電腦，打開U盤(F：)

文件內(nèi)容與程序中定義的一致，說明本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成功。

創(chuàng)世SD NAND作為一種新型的存儲設(shè)備，正逐漸受到市場的青睞。它不僅能夠支持TF卡啟動的SOC，而且提供了STM32參考例程及原廠技術(shù)支持，使得開發(fā)者在使用時更加得心應(yīng)手。目前，創(chuàng)世SD NAND的主流容量包括128MB、512MB、2GB、4GB和8GB，可以滿足不同應(yīng)用場景的需求。

與TF卡相比，創(chuàng)世SD NAND在穩(wěn)定性方面有著明顯的優(yōu)勢。同時，它的價格也比eMMC更加親民，使得開發(fā)者在成本控制上有了更多的選擇。現(xiàn)在，更有樣品免費(fèi)試用的活動，讓開發(fā)者有機(jī)會親身體驗(yàn)創(chuàng)世SD NAND的卓越性能。如果你正在尋找一款性價比高的存儲設(shè)備，不妨考慮一下創(chuàng)世SD NAND。深圳市雷龍發(fā)展專注存儲行業(yè)13年，專業(yè)提供小容量存儲解決方案。

審核編輯 黃宇