基于ZYNQ的雷龙SD NAND卡读写TXT文本实验
在之前的介绍中，我们介绍了雷龙SD NAND卡的焊接以及用途。由于SD NAND卡具有容量大，操作简单，可插拔等的特点，经常作为大容量的存储介质用来保存数据。本实验我们来使用FPGA对雷龙SD NAND进行一个简单的读写操作。简单示范一下雷龙SD NAND的使用用途。
创建新的 Vivado 工程并命名为“rw_sd”，根据开发板型号选择相应的芯片型号。工程创建完成后创建新的 Block Design 并命名为“rw_sd”。
创建完成后添加 ZYNQ7 Processing System IP 核，之后双击打开 IP 核设置页面，按照下面图片所示配置相关设置。取消 PS-PL Configuration 下 FCLK_RESET0_N和 M AXI GP0 interface 的勾选；Perpheral I/O Pins 下配置 SD0 和 UART，具体分配引脚参考开发板原理图；取消 Clock Configuration 下 FCLK_CLK0 的勾选；DDR Congifuration 下配置 DDR 控制器。
配置完成后点击“OK”，之后点击“Run Block Automation”，如下图所示。
在弹出的页面全选所有端口，点击“OK”。
之后保存并验证设计的正确性。检查无误后生成顶层 HDL。之后导出硬件描述文件并打开SDK，在打开的 SDK 软件中创建一个新的工程并命名为“rw_sd”，工程模板选择空白模板。因为本实验需要用到 FATFS 文件系统，所以在板级支持包中添加文件系统的相关库函数。右键点击 rw_sd_bsp，在弹出的选项中选择“Board Support Package Setting”，如下图所示
在弹出的界面中勾选“xilffs”， xilffs 即为 FATFS 库，如图示
勾选后，会在左侧 Overview 的 standalone 一栏出现 xilffs，点击 xilffs。将use_lfn 设置为 true，使能长文件名以及文件名的小写字母，点击“OK”按钮完成设置。
设置完成后，在 rw_sd_bsp→ps_cortexa9_0→libsrc 一栏下，会多出 FATFS 的库函数。
文件系统库函数添加完成后，右键点击 rw_sd->src 添加主程序源文件并命名为“main.c”，之后在编辑框中输入以下程序：
#include "xparameters.h" /* SDK generated parameters */
#include "xsdps.h" /* SD device driver */
#include "xil_printf.h"
#include "ff.h"
#include "xil_cache.h"
#include "xplatform_info.h"
/************************** Function Prototypes ******************************/
int FfsSdPolledExample(void);
/************************** Variable Definitions *****************************/
static FIL fil; /* File object */
static FATFS fatfs;
static char FileName[32] = "Test.txt";
static char *SD_File;
char DestinationAddress[20] ;
const char SourceAddress[20]= "hello mizar !";
#define TEST 7
int main(void)
{
int Status;
xil_printf("SD Polled File System Example Test \r\n");
Status = FfsSdPolledExample();
if (Status != XST_SUCCESS) {
xil_printf("SD Polled File System Example Test failed \r\n");
return XST_FAILURE;
}
xil_printf("Successfully ran SD Polled File System Example Test \r\n");
return XST_SUCCESS;
}
int FfsSdPolledExample(void)
{
FRESULT Res;
UINT NumBytesRead;
UINT NumBytesWritten;
u32 BuffCnt;
BYTE work[FF_MAX_SS];
int FileSize = strlen(SourceAddress);
TCHAR *Path = "0:/";
//初始化文件系统
Res = f_mount(&fatfs, Path, 0);
if (Res != FR_OK) {
return XST_FAILURE;
}
//格式化SD卡
Res = f_mkfs(Path, FM_FAT32, 0, work, sizeof work);
if (Res != FR_OK) {
return XST_FAILURE;
}
//打开一个文件，如果文件不存在，则创建一个文件，该文件的权限为可读写
SD_File = (char *)FileName;
Res = f_open(&fil, SD_File, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
//指针指向文件开头
Res = f_lseek(&fil, 0);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
//向文件中写入数据
Res = f_write(&fil, (const void*)SourceAddress, FileSize,
&NumBytesWritten);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
//指针指向文件开头
Res = f_lseek(&fil, 0);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
//从SD卡中的文件读出数据
Res = f_read(&fil, (void*)DestinationAddress, FileSize,
&NumBytesRead);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
//比较写入的数据与读出的数据是否相同
for(BuffCnt = 0; BuffCnt < FileSize; BuffCnt++){
if(SourceAddress[BuffCnt] != DestinationAddress[BuffCnt]){
return XST_FAILURE;
}
}
//关闭文件
Res = f_close(&fil);
if (Res) {
return XST_FAILURE;
}
return XST_SUCCESS;
}
输入完成后快捷键 Ctrl + S 保存并编译程序。该程序是官方例程修改后得到的，读者可以在以下路径找到官方例程，里面的注释非常详尽，可仔细阅读。
C:\Xilinx\SDK\2018.3\data\embeddedsw\lib\sw_services\xilffs_v4_0\example
下载验证
按如图烧录
如图烧录成功，把雷龙SD卡拔出来，插到读卡器上。
插到电脑，打开U盘(F：)
文件内容与程序中定义的一致，说明本次实验验证成功。
创世SD NAND作为一种新型的存储设备，正逐渐受到市场的青睐。它不仅能够支持TF卡启动的SOC，而且提供了STM32参考例程及原厂技术支持，使得开发者在使用时更加得心应手。目前，创世SD NAND的主流容量包括128MB、512MB、2GB、4GB和8GB，可以满足不同应用场景的需求。
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