i.MX RT1064函数库：USB模块和uSDHC模块

NXP管管 · 发表于 2020-12-10 10:02:16

i.MX RT1064函数库：USB模块和uSDHC模块

为方便参加恩智浦大学生智能车设计竞赛的同学们，成都逐飞科技设计制作了i.MX RT1064核心板，并配套开发了相应的函数库。
本文为逐飞科技来稿，在此分享给大家，对不参加智能车竞赛的朋友也有很大的帮助作用。
点此回顾往期内容：
GPIO详解
FAST GPIO模块详解与使用示例
ADC模块和QTIMER模块
PIT模块详解与使用示例
UART模块详解与使用示例
PWM和CACHE模块的使用
I2C模块和SPI模块的使用
NVIC模块和EFUSE模块

各位朋友好，逐飞科技连载的“基于RT1064的智能车应用入门指导”开发分享又来投稿啦！今天分享USB & uSDHC两个模块的使用，主要讲解如何通过逐飞RT1064函数库来使用这两个模块以及相关注意事项。感谢恩智浦的支持，感谢梁平老师的支持以及帮忙检查修改文中错误，感谢关注“逐飞科技”。接下来进入我们今天分享的主题----“USB模块使用示例”&“uSDHC模块使用示例”：

USB模块使用示例

1. USB功能

USB（Universal Serial Bus）通用串行总线是迄今为止使用最广泛的一种总线。具有接线数量少、速度快等特点。USB版本有1.0、1.1、2.0、3.0、3.1、3.2、4.0，USB 1.0版本只支持低速1.5Mbps，USB1.1支持全速12Mbps，USB2.0支持高速480Mbps，USB3.0支持超高速5Gbps，USB3.1支持超高速+10Gbps，USB3.2支持超高速++20Gbps，USB4.0速度高达40Gbps。这里需要注意的是USB2.0版本的设备不一定能支持480Mbps，有可能USB2.0的设备仅仅能支持全速，只是支持USB2.0的协议而已。

在RT1064片内的USB是USB2.0版本的，并且可以支持高速480Mbps。

2. USB库函数

以下函数均位于zf_usb_cdc.c和zf_usb_cdc.h：

usb_cdc_send_char函数参数

usb_cdc_send_str函数参数

usb_cdc_send_buff函数参数

USB使用示例

USB发送数据

#include "headfile.h"
//使用本例程请使用type C数据线连接核心板与电脑
//使用usb虚拟串口请务必注意操作顺序
//1下载程序并运行
//2打开串口助手选择对应的串口并打开即可收到数据
//3如果程序复位之后，则串口助手需要关闭然后在打开
int main(void)
{
DisableGlobalIRQ();
board_init();//务必保留，本函数用于初始化MPU时钟调试串口
usb_cdc_init();//初始化USB 虚拟串口
//总中断最后开启
EnableGlobalIRQ(0);
while (1)
{
usb_cdc_send_str("Seekfree USB CDC Test\n");
systick_delay_ms(500);
//此处编写需要循环执行的代码
}
}

复制代码

使用注意事项：如果电脑中没有usb虚拟串口的驱动，则需要自己安装驱动，驱动文件可以通过查看库例程16-USB CDC Demo中获得。如果电脑中能直接识别出COM端口则可以不用安装驱动。

uSDHC模块使用示例

1. uSDHC功能

uSDHC（Ultra Secured Digital Host Controller）是超安全数字主机控制器。

RT1064的uSDHC功能如下：

1、符合SD主机控制器的标准规范2.0/3.0版本。
2、兼容MMC卡规范4.2/ 4.3/ 4.4/ 4.41/ 4.5版本。
3、兼容SD卡规范3.0版本，并支持SDXC卡。
4、兼容SDIO卡规范2.0/3.0版本。
5、卡总线时钟频率高达208 MHz。
6、SD和SDIO模式支持1bit/4bit，MMC模式支持1bit/4bit/8bit。
7、支持连接SD（最大容量2G）、SDHC（最大容量32G）、SDXC（最大容量2048GB）卡。

2. uSDHC库函数

以下函数位于zf_sdcard.c和zf_sdcard.h：

sdcard_wait_card_insert函数返回值

uSDHC使用示例

使用fatfs文件系统创建文件

#include "headfile.h"
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//本例程运行后会降卡全部格式化，请小心使用
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
#define BUFFER_SIZE (512U)
static FATFS g_fileSystem; //文件系统结构体变量
static FIL g_fileObject; //文件结构体变量
//写入缓冲区
AT_DTCM_SECTION_ALIGN(uint8_t g_bufferWrite[SDK_SIZEALIGN(BUFFER_SIZE, SDMMC_DATA_BUFFER_ALIGN_CACHE)],MAX(SDMMC_DATA_BUFFER_ALIGN_CACHE, SDMMCHOST_DMA_BUFFER_ADDR_ALIGN));
//读取缓冲区
AT_DTCM_SECTION_ALIGN(uint8_t g_bufferRead[SDK_SIZEALIGN(BUFFER_SIZE, SDMMC_DATA_BUFFER_ALIGN_CACHE)], MAX(SDMMC_DATA_BUFFER_ALIGN_CACHE, SDMMCHOST_DMA_BUFFER_ADDR_ALIGN));
//SD卡需要使用的引脚有 B23 C30 D4 D12 D13 D14 D15 D16 D17
//如果核心板插在主板上的请确认这些端口是没有连接其他外设（确认拨码开关处于OFF 且没有插舵机、运放模块、2寸IPS并口屏幕、无线转串口模块）
//否则有可能导致例程无法使用
//在使用前请将核心板的J1 J3跳线焊接起来。
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//本例程运行后会将卡全部格式化，请小心使用
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
//----------------特别注意----------------
int main(void)
{
FRESULT error;
DIR directory; //目录结构体变量
FILINFO fileInformation;
UINT bytesWritten;
UINT bytesRead;
const TCHAR driverNumberBuffer[3U] = {SDDISK + '0', ':', '/'};
volatile bool failedFlag = false;
char ch = '0';
BYTE work[FF_MAX_SS];
DisableGlobalIRQ();
board_init();//务必保留，本函数用于初始化MPU时钟调试串口
sdcard_clk_init();//初始化SDHC时钟
//总中断最后开启
EnableGlobalIRQ(0);
PRINTF("\r\nFATFS 文件系统示例程序\r\n");
PRINTF("\r\n请插入SD卡\r\n");
//等待SD卡插入
if (sdcard_wait_card_insert() != kStatus_Success)
{
return -1;
}
if (f_mount(&g_fileSystem, driverNumberBuffer, 0U))
{
PRINTF("挂载失败\r\n");
return -1;
}
#if (FF_FS_RPATH >= 2U)
error = f_chdrive((char const *)&driverNumberBuffer[0U]);
if (error)
{
PRINTF("改变驱动器失败\r\n");
return -1;
}
#endif
#if FF_USE_MKFS
PRINTF("\r\n创建文件系统中。。。这可能需要一个比较长的时间\r\n");
//当SD卡文件系统创建完毕之后，就不需要在每次都创建了
//因为每次创建都是会把SD卡格式化一遍的，每次都格式化容易导致卡报废
if (f_mkfs(driverNumberBuffer, FM_ANY, 0U, work, sizeof work))
{
PRINTF("创建文件系统失败\r\n");
return -1;
}
SD_PowerOffCard(g_sd.host.base, g_sd.usrParam.pwr); //创建文件系统后关闭SD卡电源
SD_PowerOnCard(g_sd.host.base, g_sd.usrParam.pwr); //打开sd卡电源
#endif /* FF_USE_MKFS */
PRINTF("\r\n创建目录中\r\n");
error = f_mkdir(_T("/dir_1"));
if (error)
{
if (error == FR_EXIST)
{
PRINTF("目录已存在\r\n");
}
else
{
PRINTF("目录创建失败\r\n");
return -1;
}
}
PRINTF("\r\n创建一个文件在当前目录下\r\n");
error = f_open(&g_fileObject, _T("/dir_1/f_1.dat"), (FA_WRITE | FA_READ | FA_CREATE_ALWAYS));
if (error)
{
if (error == FR_EXIST)
{
PRINTF("文件已存在\r\n");
}
else
{
PRINTF("创建文件失败\r\n");
return -1;
}
}
PRINTF("\r\n在当前目录中，再创建一个目录\r\n");
error = f_mkdir(_T("/dir_1/dir_2"));
if (error)
{
if (error == FR_EXIST)
{
PRINTF("目录以存在\r\n");
}
else
{
PRINTF("目录创建失败\r\n");
return -1;
}
}
PRINTF("\r\n列出该目录中的文件\r\n");
if (f_opendir(&directory, "/dir_1"))
{
PRINTF("目录打开失败\r\n");
return -1;
}
for (;;)
{
error = f_readdir(&directory, &fileInformation);
/* To the end. */
if ((error != FR_OK) || (fileInformation.fname[0U] == 0U))
{
break;
}
if (fileInformation.fname[0] == '.')
{
continue;
}
if (fileInformation.fattrib & AM_DIR)
{
PRINTF("文件夹 : %s.\r\n", fileInformation.fname);
}
else
{
PRINTF("普通文件 : %s.\r\n", fileInformation.fname);
}
}
memset(g_bufferWrite, 'a', sizeof(g_bufferWrite));
g_bufferWrite[BUFFER_SIZE - 2U] = '\r';
g_bufferWrite[BUFFER_SIZE - 1U] = '\n';
PRINTF("\r\n写入/读取文件，直到遇到错误\r\n");
while (true)
{
if (failedFlag || (ch == 'q'))
{
break;
}
PRINTF("\r\n写入数据到上面创建的文件\r\n");
error = f_write(&g_fileObject, g_bufferWrite, sizeof(g_bufferWrite), &bytesWritten);
if ((error) || (bytesWritten != sizeof(g_bufferWrite)))
{
PRINTF("写入文件失败 \r\n");
failedFlag = true;
continue;
}
/* Move the file pointer */
if (f_lseek(&g_fileObject, 0U))
{
PRINTF("设置文件指针位置失败\r\n");
failedFlag = true;
continue;
}
PRINTF("读取上面创建的文件\r\n");
memset(g_bufferRead, 0U, sizeof(g_bufferRead));
error = f_read(&g_fileObject, g_bufferRead, sizeof(g_bufferRead), &bytesRead);
if ((error) || (bytesRead != sizeof(g_bufferRead)))
{
PRINTF("读取文件失败\r\n");
failedFlag = true;
continue;
}
PRINTF("开始比较写入与读取数据是否一致\r\n");
if (memcmp(g_bufferWrite, g_bufferRead, sizeof(g_bufferWrite)))
{
PRINTF("写入与读取数据不一致\r\n");
failedFlag = true;
continue;
}
PRINTF("写入与读取数据一致\r\n");
PRINTF("\r\n输入q退出程序输入其他重复执行写入与读取\r\n");
ch = GETCHAR();
PUTCHAR(ch);
}
PRINTF("\r\n示例程序不会再进行读取操作\r\n");
if (f_close(&g_fileObject))
{
PRINTF("\r\n关闭文件失败\r\n");
return -1;
}
while (true)
{
}
}

复制代码

编程要点：操作SD卡，主要通过fatfs文件系统来实现。fatfs属于开源的软件，具体的操作大家可以从网络上了解到很多相关的知识。
使用注意事项：在使用前请将核心板的J1 J3跳线焊接起来。

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