RT-Thread-NXP MCXN947测评：SDIO模块RT-Thread问答社区

NXP MCXN947测评：SDIO模块

发布于 2024-04-11 12:58:56 浏览：571 订阅该版

[tocm]

# 开箱
整个包装比较简洁，从正面去看，能清楚直接地看出这是一个MCU 开发套件，右下角则印着MCU厂商名字。开发板名则印在左下角；侧面则对开发板名进行了大写和加粗处理。

![包装.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/27ec20247b25b7b422f0f46cda3f1d51.jpg.webp)

打开包装盒，内含：
1) 一个frdm-mcxn947开发板
2) 说明书
3) 一根USB-A TO C线缆
4) 两个跳线帽

开发板搭载了一颗芯片作为固件烧录和调试，使用USB-A TO C线缆连接开发板和电脑。

![板子正面.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/f9ed47b6a35c7bbc3249c2e66ee93c5d.jpg.webp)

背面有个TF卡座空贴，NXP的BOM里使用的封装是 MEM2075-00-140-01-A。

![板子背面.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/aec8b0bb2d6338cbbe458ecb2c8a5d7e.jpg.webp)

这里使用的是tf-01a，也可以焊接上去，座子底下的定位柱要用指甲钳剪掉。

![43a53c81b27647c965d2a42bce405ee8 00_00_00-00_00_30.gif](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/2c5702132ea7e1a67758689ad7b5e9cc.gif)

# 硬件介绍
本次测评的是SDIO模块。
SDIO接口是在SD内存卡接口的基础上发展起来的接口，SDIO接口兼容以前的SD内存卡，并且可以连接SDIO接口的设备。
比如SDIO可以访问micro SD卡、SD卡等存储类设备，或蓝牙、WIFI、GPS等无线设备。
这次测试的是使用SDIO接口访问micro SD卡，即所谓的TF卡，TF卡的引脚定义和SD卡会有所不同：

| 引脚号  | SD卡  | TF卡(SD卡模式)  | TF卡(SPI模式)  |
| ------------ | ------------ | ------------ | ------------ |
| 1  | data3  | data2  | rsv  |
| 2  | cmd    | data3  | cs   |
| 3  | vss    | cmd    | di   |
| 4  | vdd    | vdd    | vdd  |
| 5  | clk    | clk    | sclk |
| 6  | vss    | vss    | vss  |
| 7  | data0  | data0  | do   |
| 8  | data1  | data1  | rsv  |
| 9  | data2  | --     | --   |

frdm-mcxn947提供对应的驱动文件是bsp_sdhc.c

SDHC是大容量SD卡，也就是SD High Capacity，支持最大32GB大小容量。

SDHC，Secure Digital High Capacity，大容量SD，也就是说，超过2G的SD都叫SDHC，因为早期的SD使用的是FAT16文件系统，并不支持大容量，而SDHC升级为FAT32，才支持2G以上的大容量。

# 搭建开发环境
Keil ：v5.32，官方推荐5.36及以上
RT-Thread env-windows-1.5.0

## 构建工程
1.  获取 RT Thread 当前最新的工程 [https://github.com/RT-Thread/rt-thread/](https://github.com/RT-Thread/rt-thread/)
2. 通过 env 工具进入 BSP目录: rt-thread-master\bsp\nxp\mcx\mcxn\frdm-mcxn947
3. 拷贝 rt-thread-master\bsp\nxp\mcx\tools\sdk_dist.py 到刚才的BSP目录
4. 执行

```shell
scons --dist --target=mdk5
```
![重新  scons --dist成功.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/83209512fc43de5f23f4b868fc3dc36b.png)

**生成的工程在dist目录，进入到dist下的project目录，需要做以下两个修改**：
· 删除 sdk_dist.py，上传服务器或本地备份的时候不需要此文件
· 修改工程目录的Kconfig，否则menuconfig会找不到Libraries文件夹下的其它Kconfig

![进入工程目录.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/557830eded9e4581c3697b48d19af7ed.png)

最后在生成的工程下执行

```shell
pkgs --update
```

![pkgs --update.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/46274b0f6c804b38e1fd7bdd8af0b241.png)

到这里，就可以在KEIL愉快的玩耍了。

# 配置 SDIO 驱动
芯片的 SDIO 外设驱动

![配置SDIO驱动.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/9b769786492503d432bf7ae1643ceeda.png)

RT-Thread 的 SD/MMC 设备驱动

![SD设备驱动.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/6f405098263c1bcf5079cbc54793d376.png)

这里使用的是 elm-chan fatfs，即fat32；而 DFS 是对各种文件系统的抽象层，用于适配不同的文件系统

![配置文件系统.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/77d55c54cc5693f2fdf4f25f9b7db416.png)

配置完成后，保存到新的 .config, 并在env工具下执行：

```shell
scons --target=mdk5
```

# 挂载文件系统
在 **main.c** 包含头文件，编译新生成的源文件，并下载到我们的开发板。

```c
#include "dfs_fs.h"
```
**如果挂载失败，可以优先进行这两个动作**：
1. 检查卡座的引脚是否存在虚焊
2. TF卡没有被格式化为FAT32文件系统，插入下面第10行代码进行格式化

```c
#ifdef RT_USING_SDIO
    rt_thread_mdelay(2000);
    if (dfs_mount("sd", "/", "elm", 0, NULL) == 0)
    {
        rt_kprintf("sd mounted to /\n");
    }
    else
    {
        rt_kprintf("sd mount to / failed\n");
		dfs_mkfs("elm", "sd");
    }
#endif
```

我这里使用的是闪迪 16GB TF卡，使用读卡器可以看到TF卡已经成功被格式化

![格式化文件系统.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/b1decb1582ca7c571c49e6e5f0427cc5.png)

![挂载文件系统成功.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/bebcd482f38f8e11cc83775fe84d6cf9.png)

# 文件读写测试
回到主干 rt-thread-master\examples 目录，将目录名为 file 的文件夹拷贝到 sdio-project\rt-thread\components\utilities\file

## 测试准备

![file文件夹.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/81f769250d2d996837c8f5262abd3530.png)

这里参照其它单元测试案例写 Kconfig 文件 和 SConscript 文件

```shell
Import('rtconfig')
from building import *

cwd     = GetCurrentDir()
src     = Glob('*.c')

CPPPATH = [cwd]

group = DefineGroup('FilesUnitTest', src, depend = ['RT_USING_FILE_IO_TEST'], CPPPATH = CPPPATH)

Return('group')

```

```shell
menu "File IO Unit Test"

config RT_USING_FILE_IO_TEST
    bool "RT-Thread File TestCases"
    default n

endmenu

```

![修改Kconfig.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/d85367e3fdd469a83978837956ac5892.png)

![FILE IO单元测试.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/a8b7ca73dad08b09bbf34da12fd1247f.png)

![使能文件IO单元测试.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/f6dfaccf5592807dbc5b483cfaa55550.png)

配置完成后，保存到新的 .config, 并在env工具下执行：

```shell
scons --target=mdk5
```
在KEIL重新编译，烧录，开始测试

## 测试结果

**读写的速度跟卡本身，DMA，文件系统等等因素有关，这里仅表示单个文件的读写测试结果。**

通过串口助手发送指令 readwrite 来进行测试，MCU接收到指令后，会写入240字节到目标文件
用法：readwrite + [filename]

![文件读写命令.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/19996c3156205f14290cfaff63336320.png)

通过串口助手发送指令 writespeed 来进行测试，MCU接收到指令后，会写入1048576(**1M**)字节到目标文件，并输出计算出的写入速度，速度为**565KB/s**
用法：writespeed + [filename]

![写速度测试.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/1abdf2f9afc456a6c2986c1d4e21f5ec.png)

通过串口助手发送指令 readspeed 来进行测试，MCU接收到指令后，会去读取目标文件，这里测试是紧跟着上一写测试进行的，测试出速度为**1938KB/s**
用法：readspeed + [filename]

![读取文件速度.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240406/a3ec96d331d51e12fa722c8c7399e45e.png)

# 演示视频
[frdm-mcxn947 sdio-project 演示](https://www.bilibili.com/video/BV1dJ4m1G7ML/?share_source=copy_web&vd_source=fec7ef9def5c4576cce231913b62e741 "frdm-mcxn947 sdio-project 演示")

# 源码工程
[源代码工程](https://gitee.com/tomjieli/sdio-project "源代码工程")

# 总结
在RT-Thread的设备驱动框架下，NXP现成的驱动还是十分完善，可以快速的跳过设备的驱动，进而聚焦应用程序的开发。同时RT-Thread的生态十分强大，此次测试组件也是现成的代码，基本上是“零代码”测评。
此次测评还有很多RT-Thread和mcxn947的强大功能没有使用，还需要继续学习。