HPM6750測(cè)評(píng)｜體驗(yàn)極致的運(yùn)行速度和開(kāi)發(fā)速度

在HPM6750上使用RT-Thread驅(qū)動(dòng)SD卡實(shí)現(xiàn)文件讀寫(xiě)只需要三步：

配置FATFS和SDIO功能

編譯項(xiàng)目代碼

燒錄二進(jìn)制到開(kāi)發(fā)板

PS：本篇內(nèi)容特點(diǎn)——實(shí)操性強(qiáng)，異常簡(jiǎn)單，有手就行。

一、準(zhǔn)備工作

1.1 準(zhǔn)備好開(kāi)發(fā)板和SD卡

開(kāi)始本篇實(shí)驗(yàn)之前，需要準(zhǔn)備一個(gè)MicroSD卡，我這里準(zhǔn)備的是一個(gè)32G的鎧俠藍(lán)卡：

1.2 創(chuàng)建RT-Thread項(xiàng)目

首先，使用RT-Thread Studio創(chuàng)建名為hpm_sdio_test的項(xiàng)目：

注：如果已有RT-Thread項(xiàng)目，則可以跳過(guò)此步驟。

二、配置RT-Thread

這里僅以RT-Thread Studio為例，對(duì)RT-Thread進(jìn)行配置。除此之外，使用RT-Thread的Env工具，在命令行環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)配置也是可以的。

2.1 打開(kāi)FATFS和SDIO組件

創(chuàng)建項(xiàng)目后，打開(kāi)RT-Thread Settings，開(kāi)啟FATFS和SDIO配置：

可以看到，打開(kāi)的組件，圖標(biāo)顯示為彩色。這里的SDIO屬于RT-Thead驅(qū)動(dòng)框架的SDIO部分。

為了方便觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這里最好再打開(kāi)SDIO組件的調(diào)試日志：

圖中頂欄的幾個(gè)部分，對(duì)于RT-Thread Studio創(chuàng)建的RT-Thread項(xiàng)目，通常而言：

內(nèi)核欄中的屬于內(nèi)核組件配置，相關(guān)源碼位于rt-thread子目錄；

組件欄中的屬于系統(tǒng)組件配置，相關(guān)源碼位于rt-thread/components子目錄；

軟件包欄中的屬于三方組件配置，相關(guān)源碼默認(rèn)不在項(xiàng)目中；在打開(kāi)相應(yīng)配置并保存后，才會(huì)下載到項(xiàng)目的packages子目錄；

硬件欄中的屬于BSP配置，相關(guān)源碼通常在board子目錄。

2.2 打開(kāi)SDIO驅(qū)動(dòng)

前面打開(kāi)的僅是SDIO驅(qū)動(dòng)框架，要使用SDIO功能，還需要打開(kāi)HPM開(kāi)發(fā)板的SDXC驅(qū)動(dòng)：

修改完成，Ctrl+S保存修改。

三、編譯、燒錄、運(yùn)行

3.1 編譯項(xiàng)目代碼

完成上面的配置工作后，Ctrl+B編譯項(xiàng)目：

編譯完成后，可以在控制臺(tái)看到Flash和RAM占用情況。

3.2 燒錄程序

編譯成功后，我們需要將生成的二進(jìn)制程序代碼文件燒錄到開(kāi)發(fā)板上。

開(kāi)始測(cè)試之前，我們需要先將MicroSD卡插入開(kāi)發(fā)板（RT-Thread目前還不支持SD卡熱插拔）：

插入SD卡后，將開(kāi)發(fā)板通過(guò)USB線連接到PC。

此時(shí)，我們可以看到，正面的SD卡指示燈已經(jīng)亮起了：

3.3 運(yùn)行程序

接著，回到RT-Thread Studio，用Ctrl+Alt+D快捷鍵，將編譯好的程序燒錄到開(kāi)發(fā)板上。

燒錄完成后，我們就可以在串口終端看到——已經(jīng)檢查到sd卡了：

可以看到，RT-Thread版本信息已經(jīng)打印出來(lái)了，同時(shí)看到了熟悉的msh提示符。

基于RT-Thread的項(xiàng)目默認(rèn)情況下開(kāi)啟了msh，并且將UART0串口初始化為console輸入輸出。因此，我們可以在串口中斷軟件中，輸入msh支持的命令，查看命令的輸出。

四、在msh中操作SD卡

燒錄完成后，我們就可以在RT-Thread的msh環(huán)境中愉快地操作SD卡了。本節(jié)我將在串口終端中演示——如何在HPM6750開(kāi)發(fā)板上使用RT-Thread提供的文件系統(tǒng)、目錄、文件操作相關(guān)命令。

首先，我們可以通過(guò)help命令查看此時(shí)msh中支持哪些命令：

可以看到，這里有很多命令，我們接下將會(huì)使用到的有：

文件操作命令——ls/cp/mv/cat/rm

可以寫(xiě)文件的命令——echo

目錄操作命令——cd/pwd/mkdir

文件系統(tǒng)操作命名——mkfs/mount/umount/df

使用過(guò)Linux的朋友應(yīng)該會(huì)對(duì)上面這些命令感到熟悉。

接下來(lái)，我將會(huì)在msh中演示——如何通過(guò)這些命令對(duì)SD卡進(jìn)行一些操作。

4.1 查看塊設(shè)備

我們可以在串口終端內(nèi)使用list_device命令查看設(shè)備：

此時(shí)，我們可以看到已經(jīng)有了一個(gè)名為“sd0”的塊設(shè)備。

4.2 格式化SD卡

初次使用的SD卡，可能沒(méi)有文件系統(tǒng)，或者文件系統(tǒng)不是FAT格式的，需要將SD卡格式化為FAT文件系統(tǒng)，RT-Thread后續(xù)才能掛載成功。

注意：格式化操作會(huì)導(dǎo)致SD卡上已有數(shù)據(jù)全部丟失；因此，在執(zhí)行格式化操作前，請(qǐng)確認(rèn)SD卡上沒(méi)有重要數(shù)據(jù)，或者你已對(duì)SD卡上的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行了備份。

接下來(lái)，我們可以通過(guò)mkfs命令對(duì)SD卡進(jìn)行格式化：

mkfs執(zhí)行會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，請(qǐng)耐心等待（具體因不同SD卡容量和速度等級(jí)而異，我的32GB卡消耗了幾秒鐘）。

4.3 掛載文件系統(tǒng)

接下來(lái)，我們可以在串口終端內(nèi)使用mount命令將SD卡掛載到根目錄：

這里，我先使用了mount -h查看了mount命令的用法。

另外需要注意的是，fstype參數(shù)使用的是elm（這里的elm實(shí)際就是FATFS）。

4.4 簡(jiǎn)單的文件讀寫(xiě)測(cè)試

前面提到echo命令比較特殊，可以寫(xiě)文件，接下來(lái)使用echo寫(xiě)文件，cat讀文件，ls查看文件：

這里使用了ls、echo、cat命令，進(jìn)行了文件讀寫(xiě)操作。

4.5 簡(jiǎn)單的目錄操作測(cè)試

接下來(lái)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的目錄操作演示。

這里首先使用了pwd查看當(dāng)前工作目錄，然后演示了ls、mkdir、cd命令；

如果你是對(duì)RT-Thread了解不多的朋友，看到這里可能會(huì)非常驚奇——在一個(gè)可以運(yùn)行在單片機(jī)的RTOS上，居然可以這么方便的進(jìn)行文件系統(tǒng)、目錄、文件操作。

五、業(yè)務(wù)代碼中使用SD卡

前面都是使用命令進(jìn)行相關(guān)操作的，實(shí)際項(xiàng)目中往往需要在業(yè)務(wù)代碼中使用前面的那些功能，包括文件系統(tǒng)、目錄、文件操作。

5.1 使用代碼進(jìn)行相關(guān)操作

所謂“授人以魚(yú)不如授人以漁”，這里不準(zhǔn)備展開(kāi)介紹前面所有命令行操作如何用代碼實(shí)現(xiàn)，只介紹如何找到前面那些操作的源碼實(shí)現(xiàn)。總體來(lái)說(shuō)，主要有兩個(gè)方法：

grep大法

grep結(jié)合正則表達(dá)式進(jìn)行搜索

使用其他你熟悉的工具也是可以的

RTFSC（read the f**king source code）

根據(jù)搜索到的位置打開(kāi)文件并閱讀源碼

對(duì)，會(huì)這兩招就可以了。

下面以搜索mount命令的實(shí)現(xiàn)代碼為例進(jìn)行演示。我們知道RT-Thread的msh命令是通過(guò)MSH_開(kāi)頭的宏注冊(cè)到命令列表中的。因此可以搜索：

接下來(lái)，就可以打開(kāi)./rt-thread/components/finsh/msh_file.c文件，跳轉(zhuǎn)到526進(jìn)行查看了：

可以看到這里調(diào)用了dfs_munt實(shí)現(xiàn)了文件系統(tǒng)掛載功能。

六、完善細(xì)節(jié)

絕大部分文件系統(tǒng)都有文件的創(chuàng)建、修改時(shí)間信息，F(xiàn)ATFS也不例外。因此，為了能夠讓SD卡上文件具有正確的創(chuàng)建、修改時(shí)間信息正常，建議使用SD卡的同時(shí)啟用RTC（Real Time Clock）以及NTP（Network Time Protocol）對(duì)時(shí)功能。本節(jié)主要介紹如何開(kāi)啟RT-Thread的RTC和NTP對(duì)時(shí)功能。

6.1 使能RTC

在RT-Thread系統(tǒng)中，RTC的實(shí)現(xiàn)有兩種，一種是純軟件方式，另一種是硬件方式。

軟件方式的RTC，RT-Thread內(nèi)核已經(jīng)有了完整的實(shí)現(xiàn)，一般用于沒(méi)有硬件RTC的設(shè)備上（或者硬件RTC驅(qū)動(dòng)還沒(méi)有支持的情況下）。RT-Thread的硬件RTC，和其他硬件功能類(lèi)似，有RTC驅(qū)動(dòng)框架和RTC硬件驅(qū)動(dòng)兩部分。其中，RTC驅(qū)動(dòng)框架已有RT-Thread內(nèi)核實(shí)現(xiàn)，RTC硬件驅(qū)動(dòng)由廠商實(shí)現(xiàn)（一般通過(guò)BSP或者CSP提供出來(lái)）。

軟件模擬RTC以及RTC驅(qū)動(dòng)框架的配置項(xiàng)可以通過(guò)RT-Thread Settings進(jìn)行設(shè)置：

HPM6750的BSP中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了RTC硬件驅(qū)動(dòng)，我們可以在RT-Thread Settings中設(shè)置硬件RTC功能：

6.2 使能網(wǎng)絡(luò)和NTP——實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)對(duì)時(shí)

使能WiFi聯(lián)網(wǎng)，具體操作參考我此前的帖子：http://bbs.eeworld.com.cn/thread-1206656-1-1.html 或參考 (HPM6750 測(cè)評(píng) | 不寫(xiě)一行代碼，兩分鐘實(shí)現(xiàn)WiFi聯(lián)網(wǎng))

RT-Thread的netutils軟件包中包含了NTP功能，使能NTP功能可以參考帖子中使能netutils軟件包中ifconfig相關(guān)的介紹。

七、本篇小結(jié)

可以看到，在基于RT-Thread系統(tǒng)的項(xiàng)目中，我們沒(méi)有添加任何代碼，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)HPM6750開(kāi)發(fā)板上的SD卡進(jìn)行文件系統(tǒng)、目錄、文件相關(guān)操作。這是因?yàn)镽T-Thread系統(tǒng)本身已經(jīng)積累了大量?jī)?yōu)秀開(kāi)發(fā)者的工作成果，其中包括SDIO驅(qū)動(dòng)框架、FATFS支持、芯片廠的SDXC驅(qū)動(dòng)。所謂的“站在巨人的肩膀上”，大概就是這種體驗(yàn)吧。

本篇就到這里了，感謝你的閱讀，下次再會(huì)。

（本文摘選自EEWORLD@xusiwei1236）