Помогите подобрать файловую систему для microsd Опции

[Зверюга]

Добрый день. Задача следующая.
Имеется микроконтроллер AVR. Хотелось бы сделать на mega88 (1024 SRAM), но максимум что смогу себе позволить - mega32.

Задачи самые скромные - только читать какой-нибудь файл. Не будет никаких каталогов - просто в корневом будет около 100 файлов. Форматировать и записывать информацию планируется исключительно в Windows. Скорость хотелось бы не ниже 600 кбайт сек.

Вопросы.
1. Смогу ли я достичь такой скорости в SPI режиме при частоте контроллера 20 Мгц?
2. Ну собственно, учитывая скромные (кроме скорости) потребности - какую малотребовательную к ресурсам и легкую в освоении систему порекомендуете? efsl, я так понял, это акула, попроще ничего нет?

[Зверюга]

Я просто пытаюсь понять, от чего зависит скорость чтения.

Мне нужно (я пересчитал) - 1,5 Мбайт в секунду. Да и еще по ходу их наверное обрабатывать.

[Paulina]

Я просто пытаюсь понять, от чего зависит скорость чтения.

Мне нужно (я пересчитал) - 1,5 Мбайт в секунду. Да и еще по ходу их наверное обрабатывать.

а, ну тогда понятно. либо с ARM в SPI либо попробовать на AVR в режиме SD.

[Dog Pawlowa]

а, ну тогда понятно. либо с ARM в SPI либо попробовать на AVR в режиме SD.

Пробовать то можно, но существующие порт efsl (например) для SD интерфейса ARM7 NXP не использует DMA. В отличие от SPI, между прочим.
Что касается SPI AVR, то что толку разогнать сам SPI? нужно же еще флаг готовности анализировать, адрес инкрементировать, проверять адрес на соответствие диапазону. Без DMA+IRQ сделать это с высокой скоростью нереально.

[Paulina]

Пробовать то можно, но существующие порт efsl (например) для SD интерфейса ARM7 NXP не использует DMA. В отличие от SPI, между прочим.
Что касается SPI AVR, то что толку разогнать сам SPI? нужно же еще флаг готовности анализировать, адрес инкрементировать, проверять адрес на соответствие диапазону. Без DMA+IRQ сделать это с высокой скоростью нереально.

Это так, но если данные идут непрерывно, без дефрагментации то можно просто установить размер блока данных, скажем 64 кБ и принимать их непрерывно, а потом уже делать проверки и прочая. мне лично больше 256кбит/с не было нужно, поэтому не пробовала.

вот например часть кода из рабочей программы с функциями установки длины блока, считывания блока а также инициализацией карты, чтением FAT и т.д:

Код

unsigned char sec_per_clust, data[512];
unsigned int j, j2;
unsigned long fat_base, cluster_base, addr;
flash unsigned char
  cmd0[6] = {0x40, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x95},
  cmd1[6] = {0x41, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01},
  blck_ln_200[6] = {0x50, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01}; //элементы 2-5 задают размер блока, в данном случае 512 байт
...
void set_block_len(void)
{
  spi(0xff);
  for(i=0; i<6; i++) spi(blck_ln_200[i]);
  while(spi(0xff)==0xff);
  spi(0xff);
}
...
void read_single_block(unsigned long daddr)
{
  //k=255; //убрать комментарии если не хотите зависания при отсутствии карты
  do
  {
    spi(0xff);
    spi(0x51);
    spi(daddr>>24);
    spi(daddr>>16);
    spi(daddr>>8);
    spi(daddr);
    spi(0x01);
    while(spi(0xff)==0xff);
    //--k;
  }
  while((SPDR!=0x00));//&&(k>0));
  while(spi(0xff)!=0xfe);
  for(j2=0; j2<512; j2++) data[j2]=spi(0xff); //разумеется, количество итераций зависит от размера считываемого блока
  spi(0xff);
  spi(0xff);
  spi(0xff);
}
...
//далее функция преобразования четырех байтов в одно 32-битное число (ну не нашла я готовых функций)
void uchar_to_ulong(unsigned long *p, unsigned int offset, unsigned int count)
{
  *p=0;
  for(; count>0; count--)
  {
    *p|=*(data+offset+count-1);
    if(count>1) *p<<=8;
  }
}
...
//=======инициализация карты===========
  for (i=0; i<10; i++) spi(0xff);
  delay_ms(1);
  //========сброс карты===============
  card_cs=0;
  do
  {
    spi(0xff);
    for(i=0; i<6; i++) spi(cmd0[i]);
    for(i=0; i<8; i++) if(spi(0xff)!=0xff) break;
  }  
  while(SPDR!=0x01); //ждем ответа 0x01 - спящий режим
  //spi(0xff);
  //CS=1;
  //=======инициализация режима spi карты=======
  //CS=0;
  do
  {
    spi(0xff);
    for(i=0; i<6; i++) spi(cmd1[i]);
    for(i=0; i<8; i++) if(spi(0xff)!=0xff) break;
  }
  while(SPDR!=0x00);
  //spi(0xff);
  set_block_len();//0x100);
  read_single_block(0); //чтение master boot record
  card_cs=1;
  uchar_to_ulong(&addr, 0x1c6, 4); //позиция partition boot record в секторах
  card_cs=0;
  read_single_block(addr<<9); //чтение pbr
  card_cs=1;
  //================вычисление root base=======================
  uchar_to_ulong(&root_base, 0x0e , 2); //зарезервированных секторов
  root_base+=addr; //fat base в секторах
  fat_base=root_base<<9; //fat base в байтах
  uchar_to_ulong(&addr, 0x16, 2); //секторов на fat
  addr<<=1; //удвоение из-за того что 2 таблицы fat
  root_base+=addr; //root base в секторах
  root_base<<=9; //в байтах
  //================вычисление cluster base====================
  sec_per_clust=data[0x0d]; //секторов на кластер
  addr=data[0x0d];
  addr<<=10; //байтов на 2 фиктивных кластера
  cluster_base=root_base-addr;
  uchar_to_ulong(&addr, 0x11, 2); //число записей в корневом каталоге
  addr<<=5; //размер корневого каталога в байтах
  cluster_base+=addr; //cluster base в байтах
  
  card_cs=0;
  read_single_block(root_base); //чтение корневого каталога

код читается плохо, согласна (написано полностью с нуля), но разобраться можно. спрашивайте, если что.

Сообщение отредактировал Paulina - Nov 24 2008, 17:22

[Dog Pawlowa]

Это так, но если данные идут непрерывно, без дефрагментации то можно просто установить размер блока данных, скажем 64 кБ и принимать их непрерывно

Конечно, Paulina, только можно ли это назвать полноценной файловой системой?

Ну посмотрите хоть, перед тем как свой огород городить.

Коллега,
на AVR скорость fatfs около 300 кб/c, поэтому вопрос быстрее она efsl или нет, второстепенный, поскольку автору нужно больше, насколько я помню начало топика.

[sergeeff]

Конечно, Paulina, только можно ли это назвать полноценной файловой системой?
Коллега,
на AVR скорость fatfs около 300 кб/c, поэтому вопрос быстрее она efsl или нет, второстепенный, поскольку автору нужно больше, насколько я помню начало топика.

Так надо сначала написать процедуру чтения сектора и замерить скорость чтения/записи n-секторов подряд и в произвольном порядке. После этого будет понятно, что является узким местом, вся организация доступа через FAT или чтение сектора. Я подобное проделывал с efsl, там накладные расходы от fat не превышали 10%.

[Paulina]

Так надо сначала написать процедуру чтения сектора и замерить скорость чтения/записи n-секторов подряд и в произвольном порядке. После этого будет понятно, что является узким местом, вся организация доступа через FAT или чтение сектора. Я подобное проделывал с efsl, там накладные расходы от fat не превышали 10%.

эффективность тем больше чем больше блок данных. если данные будут только транслироваться, то зачем ограничивать блок размером сектора, который всего 512 байт?

[inlog]

Пытаюсь прочесть хоть что-то с SD карты, чтобы понять, что все как-то работает и можно идти дальше, но карта отвечает только 0xFF (т.е. ничего), а программа ниже печатает только точки... В чем может быть дело, нет мыслей? Работаю с 8051 архитектурой и пока с программным SPI, фрагмент кода привожу ниже... Может, что-то не так с начальными установками уровней?

Код

    deselect();       // Снять CS --> 1
       for (i=0; i<10; ++i)       wr_spi_msb(0x00);        // Выдать  >72 CLK
    for (i=0; i<10; ++i)                   // some delay, нужно ли?
    DATA = 0;                               // Начальный уровень на входе CMD карты

  //========Сброс карты===============
    select();                    // Выдать CS_SD_Card --> 0
do
   {
    wr_spi_msb(0х40);                // SD card CMD_0="CMD_GO_IDLE_STATE" -  write byte MSB first via DATA pin
    wr_spi_msb(0);            // Argument = 0
    wr_spi_msb(0);            // Argument = 0
    wr_spi_msb(0);            // Argument = 0
    wr_spi_msb(0);            // Argument = 0
    wr_spi_msb(0x95);            // Send CRC

       for (i=0; i<8; ++i)           // read card response R1
        {
         card_status = rd_spi_READY_msb();        // прочесть байт из SD карты на ножке READY MSB first
         if (card_status != 0xFF) break;
         put_ch('.');
         }
    } while (card_status != 0x01);    


    deselect();                        // Снять CS --> 1
    put_ch('x');

Причина редактирования: Оформление цитаты исходника.

[Paulina]

Пытаюсь прочесть хоть что-то с SD карты, чтобы понять, что все как-то работает и можно идти дальше, но карта отвечает только 0xFF (т.е. ничего), а программа ниже печатает только точки... В чем может быть дело, нет мыслей? Работаю с 8051 архитектурой и пока с программным SPI, фрагмент кода привожу ниже... Может, что-то не так с начальными установками уровней?

А spi правильно настроен? полярность, фазировка клока sck? В начале перед отправкой cmd0 попробуйте пустой байт (0xff) отправить.
Еще уберите put_ch('.') из внутреннего цикла (а лучше совсем).
Опять же функции работы с spi неизвестно какие.

Сообщение отредактировал Paulina - Nov 9 2009, 17:19

[inlog]

Спасибо, все заработало - проблема банальна, неконтакт в разъеме (не родном) для SD )))
Еще понизил скорость SPI, а то резистивный делитель 5В-->3.3V даже с коротким кабелем ужасно валит фронты, а микросхемы преобразователя уровней пока не нашел подходящего и доступного (

Вопрос пока чисто теоретический на будущее (не нашел ответ в доках), если кто пробовал - а можно ли объединить SD pins IN и OUT проводным ИЛИ, чтобы работать с карточкой по одной двунаправленной шине данных при программном SPI ?