Válassza ki az SD interfészt az ESP32 számára: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ez az utasítások mutatnak valamit az SD -felület kiválasztásáról az ESP32 projekthez.

1. lépés: SD interfész

Az eredeti Arduino SD könyvtárban az SD interfész SD SPI buszátviteli módot használ.

Az SD -nek valójában több átviteli módja van:

• SPI busz mód: Az ESP32 több mint 1 SPI busszal rendelkezik, testreszabható inicializálás közben
• 1 bites / 4 bites SD busz mód: Az ESP32 dedikál egy másik SD_MMC nevű könyvtárat az SD busz mód API megvalósításához
• SD UHS-II mód: ESP32 nem támogatott

Ltsz.:

www.arduino.cc/en/reference/SD

en.wikipedia.org/wiki/SD_card

docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/lat…

2. lépés: ESP32 GPIO csapok leképezése

Íme az alapértelmezett ESP32 GPIO csapok leképezése:

SD kártya tűje	MicroSD pin	Név	4 bites SD busz	1 bites SD busz	SPI busz (HSPI / VSPInative pins)
1	2	D3	13	-	SS (15/5)
2	3	CMD	15	15	MOSI (13/23)
3	-	VSS	GND	GND	GND
4	4	VDD	3.3V	3.3V	3.3V
5	5	CLK	14	14	SCK (14/18)
6	6	VSS	GND	GND	GND
7	7	D0	2	2	MISO (12/19)
8	8	D1	4	-	-
9	1	D2	12	-	-

Az 1 bites / 4 bites SD busz GPIO csap leképezése nem módosítható.

Egyszerű hívás SD_MMC begin () a kezdeti 4 bites SD busz módba:

SD_MMC.begin ();

1 bites SD busz mód választható az SD_MMC begin () metódusnál, pl.

SD_MMC.begin ("/cdcard", igaz);

Az SPI busz (HSPI vagy VSPI) kiválasztható az SPIClass példány létrehozásakor, pl.

SPIClass spi = SPIClass (HSPI);

Amint láthatja, az 1 bites / 4 bites SD busz tűmegosztó csapok HSPI-vel, de az SD kártya csapok leképezése nem ugyanaz. Tehát ha az SD busz tűtérképe szerint csatlakoztatott hardver, nem használhatja közvetlenül a HSPI natív csapokat. A GPIO csapok felülbírálhatók az SPIClass begin () metódusnál, pl.

SPIClass spi = SPIClass (HSPI);

spi.begin (14 / * SCK * /, 2 / * MISO * /, 15 / * MOSI * /, 13 / * SS * /);

És az SD könyvtár felülírhatja az SS pin -t, az SPI buszt és a busz frekvenciát az SD start () metódusnál, pl.

SD. Kezdet (13 / * SS * /, spi, 80000000);

3. lépés: SD felhúzási követelmények

Ha 4 bites SD busz módot szeretne használni, kérjük, tartsa be az ESP32 SD Pull-up követelményeit, különösen:

• Felhúzási konfliktusok a GPIO13-on
• Konfliktusok a Bootstrap és az SDIO között a DAT2 -n

Ltsz.:

docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/lat…

4. lépés: Különféle hardverek

Az ESP32 rengeteg fejlesztői készlettel és fejlesztőtáblával rendelkezik, néhányuk beépített MicroSD-kártyahellyel rendelkezik.

Íme néhány példa a kezemben:

• TTGO T-Watch, a GPIO 2-es, 13-as, 14-es és 15-ös csapjaihoz csatlakozik az 1 bites SD busz mód szerint, így 1 bites SD busz módot és SPI busz módot is használhat
• M5Stack sorozat, a VSPI natív tűinek megfelelően csatlakozott a GPIO 4 -es, 18 -as, 19 -es és 23 -as tűihez, így használhatja az SD könyvtár alapértelmezett beállításait [SD.begin (4)]
• ODROID-GO, a VSPI natív tűinek megfelelően csatlakozott a GPIO 18, 19, 22 és 23 tűihez, így használhatja az SD könyvtár alapértelmezett beállításait [SD.begin (22)]
• ESP32-CAM, csatlakozott a GPIO 2-es, 4-es, 12-es, 13-as, 14-es és 15-ös tűihez a 4 bites SD busz módnak megfelelően, így minden 4 bites / 1 bites SD busz módot és SPI busz módot is használhat
• TTGO T8 fejlesztői kártya, csatlakozik a GPIO 2, 13, 14 és 15 érintkezőihez az 1 bites SD busz mód szerint, így használhat 1 bites SD busz módot és SPI busz módot

www.lilygo.cn/prod_view.aspx?Id=1123

docs.m5stack.com/

wiki.odroid.com/odroid_go/odroid_go

wiki.ai-thinker.com/esp32-cam

github.com/LilyGO/TTGO-T8-ESP32

5. lépés: SD -kártyahely -kitörési kártya

Előfordulhat, hogy a beépített MicroSD kártyahellyel rendelkező fejlesztőkártya nem minden tűt csatlakoztatott, és a legtöbb nem tudja használni a 4 bites SD busz módot. Az egyedi SD -kártyahely -kitörő tábla nagyobb rugalmasságot biztosít.

Ugyanakkor sok LCD törőlap teljes méretű SD -kártyahelyet is kitör. A legtöbbjük azonban csak az SPI módú csapokat törik ki. Nem elegendő 4 bites SD busz módként használni, de továbbra is használhatja 1 bites SD busz módként az alábbi kapcsolatleképezéssel:

LCD -> ESP32

SD_CS -> nulla SD_MOSI -> 15 SD_MISO -> 2 SD_SCK -> 14

6. lépés: Válassza le a GPIO 2 programozás közben

A 4 bites SD busz módú kapcsolat miatt az ESP32 nem tud programmódba lépni. Kérjük, ne feledje, hogy az új program feltöltése előtt válassza le a GPIO 2 -t a DAT0 SD -kártyanyílás -megszakító kártyáról.

7. lépés: Benchmark

Írtam egy egyszerű Arduino programot a benchmarkhoz:

github.com/moononournation/ESP32_SD_Benchm…

Itt vannak a benchmark hardverei:

ESP32

Csomópont: MCU ESP32-32S V1.1 (WROOM-32)

SD kártyahely

MicroSD kártyanyílás -törőlap

SD kártya

Van egy SanDisk 8 GB -os MicroSD és egy régi 128 MB -os MicroSD a kezemben.

8. lépés: SD_MMC 4 bites mód benchmark

SanDisk 8 GB -os MicroSD

20: 27: 46.000 -> Teszt írás /test_1k.bin

20: 27: 59.399 -> Használt fájl írása: 13404 ms, 312.914368 KB/s 20: 27: 59.399 -> Tesztírás/teszt2k.bin 20: 28: 17.248 -> Használt fájl írása: 17834 ms, 235.185822 KB/s 20: 28: 17.248 -> Teszt írás /test_4k.bin 20: 28: 21.122 -> Használt írási fájl: 3873 ms, 1082.959961 KB /s 20: 28: 21.122 -> Teszt írás /test_8k.bin 20: 28: 23.147 -> Használt írási fájl: 2024 ms, 2072.284668 KB/s 20: 28: 23.147 -> Teszt írás /test_16k.bin 20: 28: 27.237 -> Használt fájl írása: 4097 ms, 1023.750061 KB/s 20: 28: 27.237 -> Teszt write /test_32k.bin 20: 28: 30.088 -> Használt fájl írása: 2842 ms, 1475,828247 KB /s 20: 28: 30.088 -> Teszt írás /test_64k.bin 20: 28: 31.882 -> Használt írási fájl: 1811 ms, 2316.015381 KB /s 20: 28: 31.882 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 20: 28: 35.422 -> Felhasznált fájl olvasása: 3520 ms, 1191.563599 KB /s 20: 28: 35.422 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 20: 28: 38.813 -> Felhasznált fájl olvasása: 3389 ms, 1237.622925 KB/s 20: 28: 38.813 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 20: 28: 42.273 -> Felhasznált fájl olvasása: 3474 ms, 1207.341431 KB/s 20:28: 42.273 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 20: 28: 45.752 - > Felhasznált fájl olvasása: 3487 ms, 1202.840210 KB/s 20: 28: 45.752 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 20: 28: 48.988 -> Felhasznált fájl olvasása: 3213 ms, 1305.416748 KB/s 20: 28: 48.988 -> Tesztolvasás /test_32k.bin 20: 28: 52.077 -> Felhasznált fájl olvasása: 3093 ms, 1356.063354 KB /s 20: 28: 52.077 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 20: 28: 55.141 -> Felhasznált fájl olvasása: 3080 ms, 1361.786987 KB/s

Régi 128 MB -os MicroSD

20: 30: 43.309 -> E (274) sdmmc_sd: sdmmc_check_scr: send_scr visszaadva 0x109

20: 30: 43.309 -> Nem sikerült a kártya rögzítése

9. lépés: SD_MMC 1 bites mód benchmark

SanDisk 8 GB -os MicroSD

20: 31: 45.194 -> Teszt írás /test_1k.bin

20: 31: 59.506 -> Használt fájl írása: 14325 ms, 292.796082 KB/s 20: 31: 59.506 -> Teszt írás /test_2k.bin 20: 32: 17.686 -> Használt fájl írása: 18163 ms, 230.925735 KB/s 20: 32: 17.686 -> Teszt írás /test_4k.bin 20: 32: 21.291 -> Használt írási fájl: 3611 ms, 1161.535278 KB /s 20: 32: 21.291 -> Teszt írás /test_8k.bin 20: 32: 23.939 -> Használt írási fájl: 2652 ms, 1581.562622 KB/s 20: 32: 23.939 -> Teszt írás /test_16k.bin 20: 32: 28.397 -> Használt fájl írása: 4448 ms, 942.964050 KB/s 20: 32: 28.397 -> Teszt write /test_32k.bin 20: 32: 31.835 -> Használt fájl írása: 3429 ms, 1223.185791 KB /s 20: 32: 31.835 -> Teszt írás /test_64k.bin 20: 32: 33.882 -> Használt írási fájl: 2058 ms, 2038.048584 KB /s 20: 32: 33.882 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 20:32: 38.031 -> Használt olvasott fájl: 4146 ms, 1011.650757 KB /s 20: 32: 38.031 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 20: 32: 42.062 -> Felhasznált fájl olvasása: 4019 ms, 1043.618774 KB/s 20: 32: 42.062 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 20: 32: 46.170 -> Felhasznált fájl olvasása: 4106 ms, 1021.506104 KB/s 20:32: 46.170 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 20: 32: 50.288 -> Felhasznált fájl olvasása: 4121 ms, 1017.787903 KB/s 20: 32: 50.288 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 20: 32: 54.112 -> Felhasznált fájl olvasása: 3840 ms, 1092.266724 KB/s 20: 32: 54.112 -> Teszt read /test_32k.bin 20: 32: 57.840 -> Felhasznált fájl olvasása: 3739 ms, 1121.771606 KB /s 20: 32: 57.840 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 20: 33: 01.568 -> Felhasznált fájl olvasása: 3711 ms, 1130,235474 KB/s

Régi 128 MB -os MicroSD

20: 33: 27.366 -> Teszt írás /test_1k.bin

20: 33: 42.386 -> Használt fájl írása: 15020 ms, 279.247925 KB/s 20: 33: 42.386 -> Teszt írás /test_2k.bin 20: 33: 57.927 -> Használt fájl írása: 15515 ms, 270.338654 KB/s 20: 33: 57.927 -> Teszt írás /test_4k.bin 20: 34: 13.108 -> Használt írási fájl: 15195 ms, 276.031860 KB /s 20: 34: 13.108 -> Tesztírás /test_8k.bin 20: 34: 28.162 -> Felhasznált írási fájl: 15048 ms, 278.728333 KB/s 20: 34: 28.162 -> Teszt írás /test_16k.bin 20: 34: 43.287 -> Használt fájl írása: 15142 ms, 276.998016 KB/s 20: 34: 43.287 -> Teszt write /test_32k.bin 20: 34: 58.278 -> Használt fájl írása: 14964 ms, 280.292969 KB /s 20: 34: 58.278 -> Teszt írás /test_64k.bin 20: 35: 13.370 -> Használt írási fájl: 15101 ms, 277.750092 KB /s 20: 35: 13.370 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 20: 35: 17.563 -> Felhasznált fájl olvasása: 4197 ms, 999.357666 KB /s 20: 35: 17.563 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 20: 35: 21.746 -> Felhasznált fájl olvasása: 4191 ms, 1000.788330 KB/s 20: 35: 21.746 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 20: 35: 25.942 -> Felhasznált fájl olvasása: 4181 ms, 1003.182007 KB/s 20:35: 25.942 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 20: 35: 30.101 -> Felhasznált fájl olvasása: 4176 ms, 1004.383118 KB/s 20: 35: 30.101 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 20: 35: 34.279 -> Felhasznált fájl olvasása: 4174 ms, 1004.864380 KB/s 20: 35: 34.279 -> Teszt read /test_32k.bin 20: 35: 38.462 -> Felhasznált fájl olvasása: 4173 ms, 1005.105225 KB /s 20: 35: 38.462 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 20: 35: 42.612 -> Felhasznált fájl olvasása: 4173 ms, 1005,105225 KB/s

10. lépés: SD SPI mód a HSPI Bus Benchmarkban

SanDisk 8 GB -os MicroSD

08: 41: 19.703 -> Teszt írása /test_1k.bin

08: 41: 53.458 -> Használt fájl írása: 33743 ms, 124.301453 KB/s 08: 41: 53.458 -> Tesztírás/teszt2k.bin 08: 42: 10.000 -> Használt fájl írása: 16540 ms, 253.585495 KB/s 08: 42: 10.000 -> Teszt írás /test_4k.bin 08: 42: 17.269 -> Használt írási fájl: 7298 ms, 574.719666 KB /s 08: 42: 17.308 -> Teszt írás /test_8k.bin 08: 42: 22.640 -> Felhasznált írási fájl: 5345 ms, 784.715454 KB/s 08: 42: 22.640 -> Teszt írás /test_16k.bin 08: 42: 32.285 -> Használt fájl írása: 9662 ms, 434.103088 KB/s 08: 42: 32.285 -> Teszt write /test_32k.bin 08: 42: 36.659 -> Használt fájl írása: 4355 ms, 963.100830 KB /s 08: 42: 36.659 -> Teszt írás /test_64k.bin 08: 42: 39.594 -> Használt írási fájl: 2949 ms, 1422.280151 KB /s 08: 42: 39.594 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 08: 42: 44.774 -> Felhasznált fájl olvasása: 5192 ms, 807.839783 KB /s 08: 42: 44.774 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 08: 42: 49.969 -> Felhasznált fájl olvasása: 5189 ms, 808.306824 KB/s 08: 42: 49.969 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 08: 42: 55.123 -> Felhasznált fájl olvasása: 5161 ms, 812.692139 KB/s 08:42: 55.158 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 08: 43: 00.300 -> Olvasás használt fájl: 5176 ms, 810.336914 KB/s 08: 43: 00.334 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 08: 43: 05.277 -> Felhasznált fájl olvasása: 4948 ms, 847.676636 KB/s 08: 43: 05.277 -> Tesztolvasás /test_32k.bin 08: 43: 10.028 -> Felhasznált fájl olvasása: 4773 ms, 878.756348 KB /s 08: 43: 10.028 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 08: 43: 14.760 -> Felhasznált fájl olvasása: 4731 ms, 886.557617 KB/s

Régi 128 MB -os MicroSD

08: 43: 47.777 -> Teszt írása /test_1k.bin

08: 44: 04.148 -> Használt fájl írása: 16390 ms, 255.906281 KB/s 08: 44: 04.183 -> Teszt írás /test_2k.bin 08: 44: 20.648 -> Használt fájl írása: 16494 ms, 254.292709 KB/s 08: 44: 20.648 -> Teszt írás /test_4k.bin 08: 44: 36.674 -> Használt fájl írása: 16001 ms, 262.127625 KB /s 08: 44: 36.674 -> Teszt írás /test_8k.bin 08: 44: 52.849 -> Használt írási fájl: 16175 ms, 259.307831 KB/s 08: 44: 52.849 -> Teszt írás /test_16k.bin 08: 45: 09.225 -> Használt fájl írása: 16397 ms, 255.797043 KB/s 08: 45: 09.225 -> Teszt write /test_32k.bin 08: 45: 25.363 -> Használt fájl írása: 16143 ms, 259.821838 KB /s 08: 45: 25.397 -> Teszt írás /test_64k.bin 08: 45: 41.632 -> Használt írási fájl: 16263 ms, 257.904694 KB /s 08: 45: 41.632 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 08: 45: 46.488 -> Felhasznált fájl olvasása: 4856 ms, 863.736389 KB /s 08: 45: 46.488 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 08: 45: 51.332 -> Felhasznált fájl olvasása: 4840 ms, 866.591736 KB/s 08: 45: 51.332 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 08: 45: 56.163 -> Felhasznált fájl olvasása: 4834 ms, 867.667358 KB/s 08:45: 56.163 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 08: 46: 00.998 -> R használt ead fájl: 4827 ms, 868.925598 KB/s 08: 46: 00.998 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 08: 46: 05.808 -> Felhasznált fájl olvasása: 4825 ms, 869.285828 KB/s 08: 46: 05.843 -> Teszt read /test_32k.bin 08: 46: 10.637 -> Felhasznált fájl olvasása: 4824 ms, 869.466003 KB /s 08: 46: 10.637 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 08: 46: 15.478 -> Felhasznált fájl olvasása: 4825 ms, 869,285828 KB/s

11. lépés: SD SPI mód a VSPI Bus Benchmarkban

SanDisk 8 GB -os MicroSD

08: 54: 17.412 -> Teszt írása /test_1k.bin

08: 54: 48.398 -> Használt fájl írása: 30994 ms, 135.326324 KB/s 08: 54: 48.398 -> Teszt írás /test_2k.bin 08: 55: 06.079 -> Használt fájl írása: 17677 ms, 237.274658 KB/s 08: 55: 06.079 -> Tesztírás /teszt_4k.bin 08: 55: 13.357 -> Használt írási fájl: 7274 ms, 576.615906 KB /s 08: 55: 13.357 -> Teszt írás /test_8k.bin 08: 55: 18.691 -> Használt írási fájl: 5323 ms, 787.958679 KB/s 08: 55: 18.691 -> Tesztírás/teszt_16k.bin 08: 55: 28.336 -> Használt fájl írása: 9669 ms, 433.788818 KB/s 08: 55: 28.336 -> Teszt write /test_32k.bin 08: 55: 32.646 -> Használt fájl írása: 4309 ms, 973.382202 KB /s 08: 55: 32.646 -> Teszt írás /test_64k.bin 08: 55: 35.551 -> Használt írási fájl: 2915 ms, 1438.869263 KB /s 08: 55: 35.584 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 08: 55: 40.745 -> Felhasznált fájl olvasása: 5183 ms, 809.242554 KB /s 08: 55: 40.745 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 08: 55: 45.916 -> Felhasznált fájl olvasása: 5182 ms, 809.398682 KB/s 08: 55: 45.949 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 08: 55: 51.091 -> Felhasznált fájl olvasása: 5162 ms, 812.534668 KB/s 08:55: 51.091 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 08: 55: 56.257 -> Olvasás használt fájl: 5177 ms, 810.180420 KB/s 08: 55: 56.293 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 08: 56: 01.244 -> Felhasznált fájl olvasása: 4956 ms, 846.308289 KB/s 08: 56: 01.244 -> Tesztolvasás /test_32k.bin 08: 56: 06.006 -> Felhasznált fájl olvasása: 4764 ms, 880.416443 KB /s 08: 56: 06.006 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 08: 56: 10.716 -> Felhasznált fájl olvasása: 4728 ms, 887.120117 KB/s

Régi 128 MB -os MicroSD

08: 51: 01.939 -> Teszt írása /test_1k.bin

08: 51: 18.358 -> Használt fájl írása: 16422 ms, 255.407623 KB/s 08: 51: 18.358 -> Teszt írás /test_2k.bin 08: 51: 34.529 -> Használt fájl írása: 16173 ms, 259.339874 KB/s 08: 51: 34.529 -> Teszt írás /test_4k.bin 08: 51: 50.911 -> Használt fájl írása: 16372 ms, 256.187653 KB /s 08: 51: 50.911 -> Teszt írás /test_8k.bin 08: 52: 07.056 -> Használt írási fájl: 16137 ms, 259.918457 KB/s 08: 52: 07.056 -> Teszt írás /test_16k.bin 08: 52: 23.383 -> Használt fájl írása: 16351 ms, 256.516663 KB/s 08: 52: 23.383 -> Teszt write /test_32k.bin 08: 52: 39.533 -> Használt fájl írása: 16128 ms, 260.063507 KB /s 08: 52: 39.533 -> Teszt írás /test_64k.bin 08: 52: 55.764 -> Használt írási fájl: 16250 ms, 258.111023 KB /s 08: 52: 55.764 -> Tesztolvasás /test_1k.bin 08: 53: 00.645 -> Felhasznált fájl olvasása: 4855 ms, 863.914307 KB /s 08: 53: 00.645 -> Tesztolvasás /test_2k.bin 08: 53: 05.459 -> Felhasznált fájl olvasása: 4839 ms, 866.770813 KB/s 08: 53: 05.459 -> Tesztolvasás /test_4k.bin 08: 53: 10.306 -> Felhasznált fájl olvasása: 4833 ms, 867.846863 KB/s 08:53: 10.306 -> Tesztolvasás /test_8k.bin 08: 53: 15.127 -> R használt ead fájl: 4827 ms, 868.925598 KB/s 08: 53: 15.127 -> Tesztolvasás /test_16k.bin 08: 53: 19.963 -> Olvasott fájl: 4826 ms, 869.105652 KB/s 08: 53: 19.963 -> Teszt read /test_32k.bin 08: 53: 24.758 -> Felhasznált fájl olvasása: 4824 ms, 869.466003 KB /s 08: 53: 24.792 -> Tesztolvasás /test_64k.bin 08: 53: 29.592 -> Felhasznált fájl olvasása: 4824 ms, 869.466003 KB/s

12. lépés: Felfelé kerekítés

A 4 bites SD busz üzemmód a legjobb teljesítményű, az 1 bites SD busz üzemmód körülbelül 20% -kal lassabb, az SPI mód pedig körülbelül 50% -kal lassabb. Az egyik fő ok az, hogy az SD_MMC protokollréteg nem hajt végre semmiféle zárolást, de az SPI igen. És a 4 bites SD busz mód dupla adatvonalakkal rendelkezik, így elméletileg megduplázza a sebességet. De a régi MicroSD nem támogatja a 4 bites SD busz módot.

A legtöbb esetben az 1 bites SD busz módot javaslom, mert:

• jó teljesítmény
• jobb SD kártya kompatibilitás
• lazább SD Pull-up követelmények
• csak 3 GPIO csap szükséges
• kisebb kódkonfiguráció
• Sok fejlesztői készlet, fejlesztőtábla és kitörőtábla használhatja ezt az üzemmódot