Neste artigo, demonstrarei os projetos de teste da biblioteca FatFs portados para o módulo K66BLEZ1. A biblioteca de código aberto FatFs é bem conhecida pelos programadores de microcontroladores e implementa o suporte ao sistema de arquivos FAT32 em cartões SD e MMC. Uma coisa indispensável no desenvolvimento de registradores, controladores lógicos programáveis, gravadores de som, rastreadores, etc. Mas, às vezes, pode se tornar um gargalo em sistemas em tempo real.

A introdução do módulo K66BLEZ1 foi iniciada neste artigo:
Módulo Universal Controller para a Internet das Coisas. Breathing Life

O artigo mencionou o conjunto de software (SDK) da família de microcontroladores K66.
Em particular, no SDK, você pode encontrar um exemplo para testar FatFs. O exemplo é muito simples e, portanto, eu o modifiquei para maior praticidade.

Organização da saída de informações de depuração.

Para que o exemplo original do SDK funcione na placa K66BLEZ1, não é necessário fazer alterações. Mas há uma coisa, mas! Não haverá saída para o terminal de depuração. Como a placa do módulo não possui um conector especial para saída de depuração com a interface RS232.
A depuração do módulo foi projetada para um trabalho restrito por meio da interface SWD e usando a tecnologia Real Time Terminal (RTT) descrita neste artigo. No entanto, essa abordagem pode não agradar aos proprietários de adaptadores de depuração incompatíveis com o J-Link. Portanto, não corrigi o código de saída de depuração no aplicativo, mas o redirecionei para o UART4. Aqui, novamente, para evitar a criação de protótipos, aproveitei o J-Link. Os sinais RX e TX do conversor de porta UART <-> virtual COM interno são enviados para este adaptador no conector SWD. Eu os usei. Assim, a primeira sintonia apareceu na placa do módulo. É mostrado no diagrama abaixo em vermelho.

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Ie na placa K66BLEZ1, solde a conexão dos sinais vermelhos do conector de depuração com os sinais necessários provenientes do microcontrolador.

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Abaixo está um diagrama do adaptador do conector J-Link ao conector de depuração da placa K66BLEZ1 para entender de onde os sinais vêm do adaptador.

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Organização de projetos.

Eu fiz dois projetos no ambiente IAR Embedded Workbench for ARM 7.40.7.Um
repete completamente o exemplo de trabalho com FatFs do SDK do fabricante.
Para uma cópia mais conveniente do projeto, seu estudo e refatoração, extraí todos os arquivos associados a esse projeto do SDK e os transferi para outra estrutura de diretório mais simples, com menos arquivos.

Em seguida, alterei as configurações do UART de depuração no arquivo board.h .
Para a taxa máxima performance no arquivo sdcard_FatFs.c substituir a função BOARD_BootClockRUN em BOARD_BootClockHSRUN , ou seja, defina a frequência do processador para 180 MHz120 MHz
O projeto está localizado aqui.O

segundo projeto é baseado no primeiro, mas com acréscimos significativos.
Este projeto permite testar a velocidade de abertura, criação, gravação, leitura, fechamento e exclusão de arquivos.
O projeto está aqui

Descrição do teste

Compilamos o projeto em IAR e programamos através do adaptador JTAG / SWD no microcontrolador MK66FN2M0VLQ18 na placa.
Após o início do programa, um menu do seguinte tipo é exibido no terminal:

(Clique para ampliar) O

menu oferece a execução de um dos três testes e a capacidade de alterar vários parâmetros de teste.

O teste número 1 grava sequencialmente o número especificado de arquivos com o tamanho especificado. Dados aleatórios obtidos pela função rand são gravados. Cada registro é acompanhado por uma medida dos tempos de abertura, gravação e fechamento do arquivo.
Em seguida, os arquivos são lidos seqüencialmente e seu conteúdo é verificado, o tempo de abertura, leitura e fechamento do arquivo também é medido.
Se o sinalizador Apagar estiver definido, os arquivos serão excluídos e o tempo para excluir os arquivos será medido.
Para 3 grupos de operações: criação de arquivo, leitura e exclusão reversa, as estatísticas são resumidas.
É assim que a janela para testar a escrita, leitura e exclusão de 5 arquivos do tamanho 8192 baht se parece.

(Clique para ampliar) O

número de arquivos e seu tamanho podem ser alterados arbitrariamente. Se os valores forem muito grandes, o programa exibirá uma mensagem sobre memória insuficiente.

O teste número 2 cria, grava, lê, exclui um arquivo de um determinado tamanho e repete esse número de vezes.
O nome do arquivo muda sempre. Aqui o número de entradas pode ser muito grande. O teste permite testar os cartões para concluir o desgaste e, ao mesmo tempo, ver uma imagem da degradação das velocidades de gravação e leitura.

Teste número 3cria um arquivo e grava nele o número especificado (valor Cnt de arquivos) multiplicado por blocos do tamanho especificado. Em seguida, o procedimento é repetido para outro arquivo. Este cenário permite testar o modo de gravação contínua típico de dispositivos de gravação de áudio com alterações de volume.

Resultados

Na placa K66BLEZ1, a biblioteca FatFs mostrou resultados muito bons.

Para o teste, usamos um cartão microSD de 8 GB GOOD RAM SDU8GDMGR (10a série) .A

velocidade média de gravação de um arquivo de 32768 bytes é de 5,1 Mb / s. A
velocidade máxima de gravação de um arquivo de 32768 bytes é de 11,8 Mb / s.

A velocidade de leitura média de um 32768 bytes é de 15,9 Mb / s A
velocidade máxima de leitura de um arquivo de 32.768 bytes é 16,2 Mb / s.

As medidas foram realizadas pelo teste número 1 em 100 arquivos.

Foi observado que a multiplicidade do tamanho do arquivo para o tamanho do cluster tem um forte efeito na velocidade de leitura e gravação.
Além disso, com um grande número de arquivos, o tempo de abertura do arquivo começa a influenciar a velocidade geral, que aumenta em duas ordens de magnitude quando o número de arquivos muda de cem para cem.

O valor prático dos testes é que eles permitem encontrar as opções ideais de formatação de cartão, tamanhos de arquivo ideais e otimizar o tamanho dos blocos dos arquivos gravados para obter o desempenho máximo.
Os mesmos testes ajudarão a ver e avaliar os atrasos de gravação esporádicos característicos dos cartões SD e MMC em conexão com a operação de seu mecanismo interno para nivelar o desgaste dos setores de memória.

Todos os materiais relacionados a este projeto estão armazenados aqui - https://github.com/Indemsys/K66BLEZ1

Módulo controlador universal para a Internet das coisas. Teste FatFs

Organização da saída de informações de depuração.

Organização de projetos.

Descrição do teste

Resultados

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