[原创] ESP32应用教程— SD NAND(记录飞控LOG)
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 楼主 | 发布于 2023-12-06 | 只看楼主
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  文章目录

  前言

  1 SD NAND概述

  2 代码说明

  3 记录Log

  前言

  本文基于 ESP32 芯片作为主控制器,测试 SD NAND 记录飞控 Log 功能。

  关于 MCU 的存储方面,以前基本上用内置的 E2PROM,或者是外置的 NOR Flash 就可以。随着物联网的兴起,MCU 的应用越来越广泛,逐渐的 MCU 会涉及到大容量的存储需求,用来存储音频,图片(GUI)、视频缓存、协议栈等等。传统的 E2PROM 和 NOR Flash 就不够用了。这个时候 MCU 可能就需要用到 NAND Flash。

  针对 MCU 需要使用大容量的存储需求,推荐一款简单易用、稳定可靠的 NAND Flash —— SD NAND

1 SD NAND概述

  SD NAND 的架构,内部采用使用寿命最长、性能最稳定的 NAND Flash(SLC NAND Flash)晶圆,它的擦写寿命可以达到 5~10 万次。内置了 Flash 控制器和针对 NAND Flash 管理的 Firmware。对外采用通用性最强的 SD 接口(几乎所有 MCU 都带有 SD 接口)。

  SD NAND的架构    

本文选择的是 CSNP32GCR01-AOW 芯片。

  不用编写驱动程序,自带坏块管理的 NAND Flash(贴片式 TF 卡),尺寸小巧,简单易用,兼容性强,稳定可靠,固件可定制,LGA-8 封装,标准 SDIO 接口,兼容 SPI,兼容拔插式 TF卡/SD卡,可替代普通 TF卡/SD卡,尺寸 6.2x8mm。

  内置平均读写算法,通过 1 万次随机掉电测试耐高低温,机贴手贴都非常方便,速度级别 Class10(读取速度 23.5MB/s,写入速度 12.3MB/s)。标准的 SD 2.0 协议使得用户可以直接移植标准驱动代码,省去了驱动代码编程环节。支持 TF 卡启动的 SOC 都可以用 SD NAND,提供 STM32 参考例程及原厂技术支持,容量:4GB比 TF 卡稳定,比 eMMC 便宜。

CS SD NAND的优势

2 代码说明

1. 宏定义使能 SD 卡功能

#define HAL_ESP32_SDCARD

2. 挂载 SD 卡

  1. bool sdcard_retry(void)

  2. {

  3.     if(!card)

  4.         return mount_sdcard();

  5.     return true;

  6. }


  1. bool mount_sdcard()

  2. {

  3.     printf("............Try mount.\n");

  4.     sdmmc_host_t host = SDMMC_HOST_DEFAULT();

  5.     host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED;

  6.  

  7.     sdmmc_slot_config_t slot_config = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT();

  8.     slot_config.flags = SDMMC_SLOT_FLAG_INTERNAL_PULLUP;

  9.  

  10.     esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = {

  11.         .format_if_mount_failed = false,

  12.         .max_files = 5,

  13.         .allocation_unit_size = 4 * 1024

  14.     };

  15.     esp_err_t ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/SDCARD", &host, &slot_config, &mount_config, &card);

  16.  

  17.     if (ret == ESP_OK) {

  18.         mkdir("/SDCARD/APM", 0777);

  19.         printf("sdcard is mounted\n");

  20.         update_fw();

  21.         return true;

  22.     } else {

  23.         printf("sdcard is not mounted.\n");

  24.         return false;

  25.     }

  26. }


3. 卸载 SD 卡

  1. void sdcard_stop(void)

  2. {

  3.     unmount_sdcard();

  4. }


  1. void unmount_sdcard()

  2. {

  3.     if (card != nullptr) {

  4.         esp_vfs_fat_sdmmc_unmount();

  5.     }

  6. }

3 记录Log

1. LOG目录建立

可以看到飞控已经在 SD NAND 中成功建立 LOG 目录。

LOG目录建立

2. LOG分析

飞机通电,翻滚机身,记录飞机的姿态角。

LOG分析

下载日志,加载到 Mission Planner 软件。选中 ATT 字段中的 Roll 和 Pitch。可以看到曲线跟随飞机姿态变化。

至此,使用 SD NAND 替代 SD 卡,测试飞控 LOG 记录功能完成。

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