tf卡基本读写和cdc数据传送例程分享-基于stc32g12k128单片机的应用 -

标题: tf卡基本读写和cdc数据传送例程分享-基于stc32g12k128单片机的应用 [打印本页]

作者: 丽江春水 时间: 2023-3-15 16:28
标题: tf卡基本读写和cdc数据传送例程分享-基于stc32g12k128单片机的应用
这是一个使用stc32g12k128的tf卡读写程序，
   tf卡优点是体积小，成本低，容量大，存取速度快。
本例程任务是把一幅图像从上位机下载到mcu并写入tf卡。再从tf卡读出。显示在mcu的彩屏上。借此验证tf卡读写程序的工作和usb-cdc下载的操作细节。
程序中使用了硬件SPI与tf卡通讯，LCM_DMA驱动彩屏显示。SPI在P3口，LCM在P2口。
tf卡在使用上有个特殊的地方，就是初始化时要求mcu运行频率很低，而正常读写时要求高的运行频率，本例程使用了stc32g12k128灵活的频率变换特性和异步运行特性，很好的满足了tf卡初始化与正常读写时对频率的不同要求。既保证了系统的可靠性，又提高了速度。
为方便有兴趣的朋友移植，本例程采用了模块化编程。主要模块如下：
SD.C       //ft卡读写函数
usb_initia.c //usb-cdc打开命令
tft_320_drv.c  //tft彩屏驱动函数，这个函数与使用的屏有关，不同的屏请换用相应的驱动
main.c    //主函数
stc_usb_cdc_32g.lib  //stc官方的cdc驱动库
下面是主函数，
#include "SD.h"
#include "tft_320_drv.h"
#include "usb_initial.h"
#include "mcu_initial.h"
#include "stc32g.h"
#include "stc32_stc8_usb.h"
#include "string.h"
char *USER_DEVICEDESC=NULL;
char *USER_PRODUCTDESC=NULL;
char *USER_STCISPCMD="@STCISP*";
u8 extern xdata  MCU_write_SD_data[];
u8 extern xdata  MCU_read_SD_data[];
extern BYTE xdata UsbInBuffer[64];
extern BYTE xdata UsbOutBuffer[64];
void main()
{
      unsigned char xdata *qq;//写卡缓存的指针，用于usb下载数据向写卡缓存转移数据
      unsigned int i,cnt,cnt0,j,k,cc;
      mcu_initial();
SD_init(); //SD卡初始化(SD卡读写速度在SD_init函数中设置)
      Delay10ms();
  HSCLKDIV=2;//担心速度太快写卡出错。降一下速，主频35M，读写tf卡速度35/4=8.75M
SPCTL|=3;
            delay(22);
      lcd_initial();
      display_black();//清屏对调试程序有利
      digit_display(0,0,1234);//在屏上显示个数据，当欢迎词用
            delay(22);
  usb_initial();//开usb-cdc
  j=0;i=0;
      digit_display(0,64,1234);//在屏上显示个数据,表示通过usb初始化
      strcpy(UsbInBuffer,"data_transffer_over");//准备了一个在上位机显示的结束用语
      cc=1;//循环状态
      cnt0=299;//(320x240x2/512-1=299)准备接收的扇区数
      cnt=0;//正在接收的扇区
      k=0;//辅助计数
  qq=MCU_write_SD_data;//写卡缓存指针初始化
while(cc)
{
      if(bUsbOutReady)//查询是否有信息过来。没有的话就继续查询，有信息就进入信息处理程序
      {
memcpy(qq, UsbOutBuffer, 64);  //将接收数据(UsbOutBuffer)复制到写卡缓冲区(MCU_write_SD_data),应该用OutNumber替代64
if(OutNumber<64)cc=1;//OutNumber小于64说明发送完了。后面没有数据可发了
      qq=qq+64;//移动写卡缓存指针，准备存放下一组接收到的数据
      k++;
            if(k>7)//写卡处理，注意这样最后八组数据可能没有写上tf卡
            {
      MCU_write_SD_512Byte(4730+cnt,512);//MCU向SD卡写入数据,一次最多512字节       k=0;
            qq=MCU_write_SD_data;//写卡缓存指针复位
  cnt++;
            }
            usb_OUT_done();//准备再次接收
      }
if(cnt>cnt0)cc=0;//写入扇区数达到预定的值，退出接收状态
}
USB_SendData(UsbInBuffer,19);//向上位机发送数据，表示接收数据完成
lcd_address(0,0,320,240);//设定写屏窗口
for(i=0;i<cnt0;i++)
{
      MCU_read_SD_512Byte(4730+i,512);//MCU从SD卡读取512字节数据,             Delay10ms();
      lcm_dma_only(512,MCU_read_SD_data);//把读出的数据送屏显示
      while(!(DMA_LCM_STA&0x01));//因为读卡与刷屏用了同一个缓冲区，所以要等待dma完成，
}
while(1);
      }
可以看到主函数里调用的函数
1、SD_initial()
这个函数的构架是在网上下载的，根据我自己的理解做了改动。另外，它使用了stc32g12k128的硬件SPI功能，选择的P3口与tf卡通讯。并使用了两个语句使运行频率下降
  HSCLKDIV=9;//这是重点
      SPI_init(2);//硬件SPI初始化
系统主频采用的是35M，这两个语句使得SPI的运行频率为：
35000000/9/16=243055HZ;低于400K，满足tf卡初始化的要求
2、Lcd_initial（）
这是对应显示屏的初始化程序，不同的显示屏要换用自己相应的初始化函数，我使用了一款320X240并口彩屏，2.4吋。
对屏初始化前，运行了两个语句，用来提高spi运行速度。
  HSCLKDIV=2;//担心速度太快写卡出错。降一下速，主频35M，读写tf卡速度35/4=8.75M
      SPCTL|=3;
3、Digit_display()
这是屏驱动里的函数，用于在屏上显示数字，方便调试
4、Usb_initial()
这是开启cdc通讯的函数，执行它，就能与上位机进行cdc通讯了。当然通讯是相互的，上位机也要打开相应的串口。这里我直接使用了stc-isp工具上的串口功能。（据说其它串口工具也一样用，我没试）
5、Strcpy()
这是C语言自带的拷贝函数，不多说
6、Memcpy()
这个也是C语言自带的拷贝函数。
7、MCU_write_SD_512Byte(4730+cnt,512)
把写卡缓冲区的数据写入tf卡指定扇区。第一个参数是扇区的位置，第二个参数是数据的字节数，最多512，没必要少，因为tf卡是按扇区写入的。扇区位置一般不要从零开始，那里通常是tf卡管理信息存放的位置。另外做实验时也不要一直在一个位置反复写入，每次实验都换个起始位置比较好。要考虑卡的写入寿命。
8、USB_SendData(UsbInBuffer,19)
把发送缓冲区的数据发送给上位机（也就是电脑）第一个参数表示数据的存放位置，第二个参数是发送的字节数。前面我把19字节的信息依次存入数组，现在可以用这个指令发送给上位机了。
strcpy(UsbInBuffer,"data_transffer_over");//这是存入信息的语句，字符串的长度是19
9、MCU_read_SD512Byte(4730+i,512)
把指定扇区的数据读入读卡缓冲区，第一个参数是tf卡上扇区的位置，第二个参数是读出的字节数，读出的数据存放在读卡缓冲区MCU_read_SD_data[]。
10、Lcm_dma_only(512,MCU_read_SD_data)
把缓冲区的数据送到彩屏上显示，第一个参数是字节数，第二个是数据存放位置。本来dma要有自己的专用缓冲区，为了编程简单，我直接用读卡缓冲区做dma缓冲区了。如果想提高速度，可以采用双缓冲区结构，一个读卡，一个显示，然后再换过来，这样把读卡和显示的速度都发挥出来。
在主程序中，接收上位机的数据采用了循环查询的方式
while(cc)
{
if(bUsbOutReady)//查询是否有信息。没有就继续查询，有信息就进入信息处理程序
{...信息处理
            usb_OUT_done();//准备再次接收
}
}
它的工作模式是，
先查询标志位，看看上位机是否发送信息完成，
如果没有。就循环继续查询
如果上位机发送信息完成，则进入信息处理程序
处理完信息，做接收下次信息的准备
运行这段程序前设置了接收完成的条件cnt0，在程序中进行判断。
为使用这个例程，我找了一个图像，使用软件把它裁剪成320X240尺寸，再转换成二进制文件（.bin).备用。
程序执行时，打开stc-isp软件，切换到USB-CDC/串口助手。右键“发送文件”，调出设置界面，在设置界面上设置发送包512（1024也能用），延时间隔用2毫秒（用1毫秒时数据出现错误）。确定后左键“发送文件”，找到准备好的二进制数据文件，确认后串口自动打开，并开始向mcu发送数据，在接收缓冲窗口上能看到快速发送的数据。每个包512字节。发送完成后，mcu向上位机发送信息data_transffer_over也在接收缓冲区显示出来。然后mcu的彩屏很快显示出从tf卡读出的数据图像。感觉速度比从code数组读出的速度要快不少。
图片裁剪使用的工具是：
提取图片数据V5.exe
转化图片数据使用的工具是：
Img2lcd.exe.
验证时使用的tf卡是256M的行车记录仪储存卡。
完整程序见附件。
程序运行完后使用winhex软件查看了tf卡的信息。
过程中使用的bin文件我压缩了一下，不知解压后能不能正常使用

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