tf卡基本讀寫和cdc數據傳送例程分享-基于stc32g12k128單片機的應用

ID:1039438 · 發表于 2023-3-15 16:28

這是一個使用stc32g12k128的tf卡讀寫程序，
   tf卡優點是體積小，成本低，容量大，存取速度快。
本例程任務是把一幅圖像從上位機下載到mcu并寫入tf卡。再從tf卡讀出。顯示在mcu的彩屏上。借此驗證tf卡讀寫程序的工作和usb-cdc下載的操作細節。
程序中使用了硬件SPI與tf卡通訊，LCM_DMA驅動彩屏顯示。SPI在P3口，LCM在P2口。
tf卡在使用上有個特殊的地方，就是初始化時要求mcu運行頻率很低，而正常讀寫時要求高的運行頻率，本例程使用了stc32g12k128靈活的頻率變換特性和異步運行特性，很好的滿足了tf卡初始化與正常讀寫時對頻率的不同要求。既保證了系統的可靠性，又提高了速度。
為方便有興趣的朋友移植，本例程采用了模塊化編程。主要模塊如下：
SD.C       //ft卡讀寫函數
usb_initia.c //usb-cdc打開命令
tft_320_drv.c  //tft彩屏驅動函數，這個函數與使用的屏有關，不同的屏請換用相應的驅動
main.c    //主函數
stc_usb_cdc_32g.lib  //stc官方的cdc驅動庫
下面是主函數，
#include "SD.h"
#include "tft_320_drv.h"
#include "usb_initial.h"
#include "mcu_initial.h"
#include "stc32g.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "string.h"
char *USER_DEVICEDESC=NULL;
char *USER_PRODUCTDESC=NULL;
char *USER_STCISPCMD="@STCISP*";
u8 extern xdata  MCU_write_SD_data[];
u8 extern xdata  MCU_read_SD_data[];
extern BYTE xdata UsbInBuffer[64];
extern BYTE xdata UsbOutBuffer[64];
void main()
{
      unsigned char xdata *qq;//寫卡緩存的指針，用于usb下載數據向寫卡緩存轉移數據
      unsigned int i,cnt,cnt0,j,k,cc;
      mcu_initial();
SD_init(); //SD卡初始化(SD卡讀寫速度在SD_init函數中設置)
      Delay10ms();
  HSCLKDIV=2;//擔心速度太快寫卡出錯。降一下速，主頻35M，讀寫tf卡速度35/4=8.75M
SPCTL|=3;
            delay(22);
      lcd_initial();
      display_black();//清屏對調試程序有利
      digit_display(0,0,1234);//在屏上顯示個數據，當歡迎詞用
            delay(22);
  usb_initial();//開usb-cdc
  j=0;i=0;
      digit_display(0,64,1234);//在屏上顯示個數據,表示通過usb初始化
      strcpy(UsbInBuffer,"data_transffer_over");//準備了一個在上位機顯示的結束用語
      cc=1;//循環狀態
      cnt0=299;//(320x240x2/512-1=299)準備接收的扇區數
      cnt=0;//正在接收的扇區
      k=0;//輔助計數
  qq=MCU_write_SD_data;//寫卡緩存指針初始化
while(cc)
{
      if(bUsbOutReady)//查詢是否有信息過來。沒有的話就繼續查詢，有信息就進入信息處理程序
      {
memcpy(qq, UsbOutBuffer, 64);  //將接收數據(UsbOutBuffer)復制到寫卡緩沖區(MCU_write_SD_data),應該用OutNumber替代64
if(OutNumber<64)cc=1;//OutNumber小于64說明發送完了。后面沒有數據可發了
      qq=qq+64;//移動寫卡緩存指針，準備存放下一組接收到的數據
      k++;
            if(k>7)//寫卡處理，注意這樣最后八組數據可能沒有寫上tf卡
            {
      MCU_write_SD_512Byte(4730+cnt,512);//MCU向SD卡寫入數據,一次最多512字節       k=0;
            qq=MCU_write_SD_data;//寫卡緩存指針復位
  cnt++;
            }
            usb_OUT_done();//準備再次接收
      }
if(cnt>cnt0)cc=0;//寫入扇區數達到預定的值，退出接收狀態
}
USB_SendData(UsbInBuffer,19);//向上位機發送數據，表示接收數據完成
lcd_address(0,0,320,240);//設定寫屏窗口
for(i=0;i<cnt0;i++)
{
      MCU_read_SD_512Byte(4730+i,512);//MCU從SD卡讀取512字節數據,             Delay10ms();
      lcm_dma_only(512,MCU_read_SD_data);//把讀出的數據送屏顯示
      while(!(DMA_LCM_STA&0x01));//因為讀卡與刷屏用了同一個緩沖區，所以要等待dma完成，
}
while(1);
      }
可以看到主函數里調用的函數
1、SD_initial()
這個函數的構架是在網上下載的，根據我自己的理解做了改動。另外，它使用了stc32g12k128的硬件SPI功能，選擇的P3口與tf卡通訊。并使用了兩個語句使運行頻率下降
  HSCLKDIV=9;//這是重點
      SPI_init(2);//硬件SPI初始化
系統主頻采用的是35M，這兩個語句使得SPI的運行頻率為：
35000000/9/16=243055HZ;低于400K，滿足tf卡初始化的要求
2、Lcd_initial（）
這是對應顯示屏的初始化程序，不同的顯示屏要換用自己相應的初始化函數，我使用了一款320X240并口彩屏，2.4吋。
對屏初始化前，運行了兩個語句，用來提高spi運行速度。
  HSCLKDIV=2;//擔心速度太快寫卡出錯。降一下速，主頻35M，讀寫tf卡速度35/4=8.75M
      SPCTL|=3;
3、Digit_display()
這是屏驅動里的函數，用于在屏上顯示數字，方便調試
4、Usb_initial()
這是開啟cdc通訊的函數，執行它，就能與上位機進行cdc通訊了。當然通訊是相互的，上位機也要打開相應的串口。這里我直接使用了stc-isp工具上的串口功能。（據說其它串口工具也一樣用，我沒試）
5、Strcpy()
這是C語言自帶的拷貝函數，不多說
6、Memcpy()
這個也是C語言自帶的拷貝函數。
7、MCU_write_SD_512Byte(4730+cnt,512)
把寫卡緩沖區的數據寫入tf卡指定扇區。第一個參數是扇區的位置，第二個參數是數據的字節數，最多512，沒必要少，因為tf卡是按扇區寫入的。扇區位置一般不要從零開始，那里通常是tf卡管理信息存放的位置。另外做實驗時也不要一直在一個位置反復寫入，每次實驗都換個起始位置比較好。要考慮卡的寫入壽命。
8、USB_SendData(UsbInBuffer,19)
把發送緩沖區的數據發送給上位機（也就是電腦）第一個參數表示數據的存放位置，第二個參數是發送的字節數。前面我把19字節的信息依次存入數組，現在可以用這個指令發送給上位機了。
strcpy(UsbInBuffer,"data_transffer_over");//這是存入信息的語句，字符串的長度是19
9、MCU_read_SD512Byte(4730+i,512)
把指定扇區的數據讀入讀卡緩沖區，第一個參數是tf卡上扇區的位置，第二個參數是讀出的字節數，讀出的數據存放在讀卡緩沖區MCU_read_SD_data[]。
10、Lcm_dma_only(512,MCU_read_SD_data)
把緩沖區的數據送到彩屏上顯示，第一個參數是字節數，第二個是數據存放位置。本來dma要有自己的專用緩沖區，為了編程簡單，我直接用讀卡緩沖區做dma緩沖區了。如果想提高速度，可以采用雙緩沖區結構，一個讀卡，一個顯示，然后再換過來，這樣把讀卡和顯示的速度都發揮出來。
在主程序中，接收上位機的數據采用了循環查詢的方式
while(cc)
{
if(bUsbOutReady)//查詢是否有信息。沒有就繼續查詢，有信息就進入信息處理程序
{...信息處理
            usb_OUT_done();//準備再次接收
}
}
它的工作模式是，
先查詢標志位，看看上位機是否發送信息完成，
如果沒有。就循環繼續查詢
如果上位機發送信息完成，則進入信息處理程序
處理完信息，做接收下次信息的準備
運行這段程序前設置了接收完成的條件cnt0，在程序中進行判斷。
為使用這個例程，我找了一個圖像，使用軟件把它裁剪成320X240尺寸，再轉換成二進制文件（.bin).備用。
程序執行時，打開stc-isp軟件，切換到USB-CDC/串口助手。右鍵“發送文件”，調出設置界面，在設置界面上設置發送包512（1024也能用），延時間隔用2毫秒（用1毫秒時數據出現錯誤）。確定后左鍵“發送文件”，找到準備好的二進制數據文件，確認后串口自動打開，并開始向mcu發送數據，在接收緩沖窗口上能看到快速發送的數據。每個包512字節。發送完成后，mcu向上位機發送信息data_transffer_over也在接收緩沖區顯示出來。然后mcu的彩屏很快顯示出從tf卡讀出的數據圖像。感覺速度比從code數組讀出的速度要快不少。
圖片裁剪使用的工具是：
提取圖片數據V5.exe
轉化圖片數據使用的工具是：
Img2lcd.exe.
驗證時使用的tf卡是256M的行車記錄儀儲存卡。
完整程序見附件。
程序運行完后使用winhex軟件查看了tf卡的信息。
過程中使用的bin文件我壓縮了一下，不知解壓后能不能正常使用

ID:297903 · 發表于 2023-3-17 11:36

好資料，有空時折騰下！！

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