[参考译文] MSP432E401Y：使用定制板安装检测 SD 卡

1.是否要使用 SPI 与 SD 卡通信？

2.您能否捕捉 SSI 引脚上的波形以查看是否有任何输出。

我有一个旧的 Tiva C SDK 项目(tm4c1294ncppdt)、在 SEGGER 调试器的帮助下、我成功地将其上载到电路板上。 它的工作原理是 msp432和 tm4c1294ncppdt 是相同的处理器。

我目前没有任何设备来捕获波浪。 Tiva C SDK 中的 ti.mw.fatfs.FatFS 工作正常、因此我可以确认 SPI 总线工作正常。 我能够 R/W 转 SD 卡。 区别在于、pinconfigs 需要通过 Tiva C 中的代码来指定、而在 MSP432中、pinconfigs 必须通过 SysConfig 来指定。

/*
 *  ======== SDSPITiva_open ========
 *  Function to mount the FatFs filesystem and register the SDSPITiva disk
 *  I/O functions with SYS/BIOS' FatFS module.
 *
 *  This function also configures some basic GPIO settings needed for the
 *  software chip select with the SDCard.
 *
 *  @param  handle      SDSPI handle
 *  @param  drv         Drive Number
 *  @param  params      SDSPI parameters
 */
SDSPI_Handle SDSPITiva_open(SDSPI_Handle handle,
                            unsigned char drv,
                            SDSPI_Params *params)
{
    DRESULT                   dresult;
    FRESULT                   fresult;
    unsigned int              key;
    Types_FreqHz              freq;
    SDSPITiva_Object         *object = handle->object;
    SDSPITiva_HWAttrs const  *hwAttrs = handle->hwAttrs;;
    TCHAR                     path[3];

    /* Determine if the device was already opened */
    key = Hwi_disable();
    if (object->driveNumber != DRIVE_NOT_MOUNTED) {
        Hwi_restore(key);
        return (NULL);
    }
    /* Mark as being used */
    object->driveNumber = drv;
    Hwi_restore(key);

    /* Determine time scaling for ms timeouts */
    Timestamp_getFreq(&freq);
    mSScalingFactor = freq.lo / 1000;
    Assert_isTrue(mSScalingFactor != 0, NULL);

    /* Store desired bitRate */
    object->bitRate = params->bitRate;

    GPIODirModeSet(hwAttrs->portSCK,  hwAttrs->pinSCK,  GPIO_DIR_MODE_HW);
    GPIODirModeSet(hwAttrs->portMISO, hwAttrs->pinMISO, GPIO_DIR_MODE_HW);
    GPIODirModeSet(hwAttrs->portMOSI, hwAttrs->pinMOSI, GPIO_DIR_MODE_HW);

    /* Pin used for Chip Select */
    GPIOPinTypeGPIOOutput(hwAttrs->portCS, hwAttrs->pinCS);

    /* Raise the chip select pin */
    GPIOPinWrite(hwAttrs->portCS, hwAttrs->pinCS, hwAttrs->pinCS);

    /*
     * Configure the SPI bus to 400 kHz as required per SD specs. This frequency
     * will be adjusted later once the SD card has been successfully initialized
     */
    BIOS_getCpuFreq(&freq);
    SSIConfigSetExpClk(hwAttrs->baseAddr, freq.lo, SSI_FRF_MOTO_MODE_0,
                       SSI_MODE_MASTER, 400000, 8);

    Log_print2(Diags_USER1, "SDSPI:(%p) CPU freq: %d; SDSPI freq to 400000 kHz",
               hwAttrs->baseAddr, freq.lo);

    SSIEnable(hwAttrs->baseAddr);

    /* Register the new disk_*() functions */
    dresult = disk_register(object->driveNumber,
                            SDSPITiva_diskInitialize,
                            SDSPITiva_diskStatus,
                            SDSPITiva_diskRead,
                            SDSPITiva_diskWrite,
                            SDSPITiva_diskIOctrl);

    /* Check for drive errors */
    if (dresult != RES_OK) {
        Log_error1("SDSPI:(%p) disk functions not registered",
                    hwAttrs->baseAddr);

        SDSPITiva_close(handle);
        return (NULL);
    }

    /*
     * Register the filesystem with FatFs. This operation does not access the
     * SDCard yet.
     */
    path[0] = '0' + object->driveNumber;
    path[1] = ':';
    path[2] = '\0';

    fresult = f_mount(&(object->filesystem), path, 0);
    if (fresult != FR_OK) {
        Log_error2("SDSPI:(%p) drive %d not mounted",
                    hwAttrs->baseAddr, object->driveNumber);

        SDSPITiva_close(handle);
        return (NULL);
    }

    /* Store the new SDSPI handle for this FatFs drive number */
    sdspiHandles[drv] = handle;

    Log_print1(Diags_USER1, "SDSPI:(%p) opened", hwAttrs->baseAddr);

    return (handle);
}

MSP432属于 simplelink 平台、这意味着 MSP432使用不同的 Tiva 代码样式。

如果您没有示波器来测试波形、能否将 MISO 和 MOSI 连接在一起。 然后您可以在应用程序上检查它。

因为我们处于锁定状态、所以恐怕要等一会儿、如果有东西短路、我没有备用板。

我对 SD 卡进行了格式化并运行了 Tiva C 项目、在该项目中、我使其生成了一个名为 input.txt 的文件、其中包含一些文本。 代码运行后、它会在其中包含该文件、因此可以确认 SPI 总线工作正常。

在我在 simplelink 示例中的链接帖子中应用修改后、它会尝试立即而不是稍后安装 SD 卡、但不成功。 我怀疑它与驱动程序如何使用 SPI 接口有关。

根据您的解释、您的 SD 卡工作正常。 问题应该出在 MSP432器件上、主要是软件。

由于您无法监控 SPI 数据、这真是一个坏消息。 您无法证明 MCU 的运行方式与您想要的一样。 很抱歉、在您比较发送的内容和要发送的内容之前、我无法为您提供更多帮助。

您好、伊斯迅、

我很抱歉、非常感谢您花时间来了解这一点。 我一定会在完成此操作后进行更新。

我没有找到任何有关定制板的帖子。 您是否知道有人使用定制板实现了这一点、或者您是否可以将我指引给 TI 团队的某个人(TI 软件制造商)？

最后、我将尝试通过 Tiva C SD 卡模块移植到 simplelink 并进行尝试。

谢谢、

乌特 sav

f_mount 中会怎么样？

抱歉、对于 MSP432E 系列、我们仅提供有限的支持。 我们是支持它的最后一个人。

我对 Tiva C 和 MSP432进行了比较。 我认为 f_mount 在我开始调查时可能不是问题。 调用 SDSPI_Initialize 时、SDSPI.c 实现在 MSP432 SDK 中失败。 它无法将卡置于空闲模式。

更新1：无法使用任何命令获得正确的响应。 即使空闲状态代码被注释掉、它也无法通过 CMD8获得正确的响应来确定卡类型。 CMD0和 CMD8都通过 Tiva C SDK、返回编号0x01作为响应。

更新2： 状态变量始终为 SD_STATUS_SUCCESS、表示命令已成功发送。 rxBuf (除 MSP432 SDK 的 CMD8 (0x04)之外、所有命令的响应始终为0x07

更新3：我设法将 Tiva C SPI API 移植到 MSP432 SDK 中、并使用它来代替 MSP432 SPI API。 在 MSP432 SDK 中运行 Tiva C API 时、无法安装 SD 卡。 如果 f_mount()设置为立即挂载，则会崩溃，并且无法通过延迟挂载来挂载 SD 卡。 我尝试仅使用来自 Tiva C 的发送和接收 SPI 函数、其中包括 SSIGet。 它在 MSP432中挂起。 SSIDataGetNonBlocking 也不会返回正确的响应。

更新4：对于 MSP432、Tiva C 中的 Fatfs 版本为 R0.11a 和 R0.13A。 移植这些文件没有帮助。 无法将 MSP432中的静态库 fatfs.a 替换为 Tiva C 等效项、因为 Tiva C SDK 中没有用于 fatfs 的.A 文件。 下面的调用堆栈显示 f_mount 会指向 MSP432 SPI 驱动程序并尝试发送 CMD0。
我将在能够上传波形后、在单独的帖子中链接该波形。

TODO：在我能够让@í a Eason 审阅时立即发送 SPI 接口的波形。
 
使用 Tiva C API 的 MSP432、无法检测 SD 卡是否已安装：

SDSPI_Handle SDSPITiva_open(SDSPI_Handle handle,
                            unsigned char drv,
                            SDSPI_Params *params)
{


    DRESULT                   dresult;
    FRESULT                   fresult;
    unsigned int              key;
    Types_FreqHz              freq;
    SDSPITiva_Object         *object = handle->object;
    SDSPITiva_HWAttrs* const hwAttrs = handle->hwAttrs;
    TCHAR                     path[3];

    /* Determine if the device was already opened */
    key = Hwi_disable();
    if (object->driveNumber != DRIVE_NOT_MOUNTED) {
        Hwi_restore(key);
        return (NULL); // Returns here when using Tiva C in MSP432 SDK
    }

static uint8_t sendCmd(SPI_Handle handle, uint8_t cmd, uint32_t arg)
{
    uint8_t      i;
    uint8_t      rxBuf;
    uint8_t      txBuf[6];
    int_fast16_t status;

    if ((cmd != CMD0) && !waitUntilReady(handle)) {
        return (0xFF);
    }

    /* Setup SPI transaction */
    txBuf[0] = cmd;                  /* Command */
    txBuf[1] = (uint8_t)(arg >> 24); /* Argument[31..24] */
    txBuf[2] = (uint8_t)(arg >> 16); /* Argument[23..16] */
    txBuf[3] = (uint8_t)(arg >> 8);  /* Argument[15..8] */
    txBuf[4] = (uint8_t) arg;        /* Argument[7..0] */

    if (cmd == CMD0) {
        /* CRC for CMD0(0) */
        txBuf[5] = 0x95;
    }
    else if (cmd == CMD8) {
        /* CRC for CMD8(0x1AA) */
        txBuf[5] = 0x87;
    }
    else {
        /* Default CRC should be at least 0x01 */
        txBuf[5] = 0x01;
    }

    if (spiTransfer(handle, NULL, &txBuf, 6) != SD_STATUS_SUCCESS) {
        return (0xFF);
    }

    /* Prepare to receive SD card response (send 0xFF) */
    txBuf[0] = 0xFF;

    /*
     * CMD 12 has R1b response which transfers an additional
     * "busy" byte
     */
    if ((cmd == CMD12) &&
        (spiTransfer(handle, &rxBuf, &txBuf, 1) != SD_STATUS_SUCCESS)) {
            return (0xFF);
    }

    /* Wait for a valid response; 10 attempts */
    i = 10;
    do {
        status = spiTransfer(handle, &rxBuf, &txBuf, 1);
    } while ((status == SD_STATUS_SUCCESS) && (rxBuf & 0x80) && (--i));

    /* Return with the response value */
    return (rxBuf);
}

int_fast16_t SDSPI_initialize(SD_Handle handle)
{
    SD_CardType          cardType = SD_NOCARD;
    uint8_t              i;
    uint8_t              ocr[4];
    uint8_t              txDummy[10] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
                                       0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
    int_fast16_t         status;
    uint32_t             currentTime;
    uint32_t             startTime;
    uint32_t             timeout;
    SPI_Params           spiParams;
    SDSPI_Object        *object = handle->object;
    SDSPI_HWAttrs const *hwAttrs = handle->hwAttrs;

    SemaphoreP_pend(object->lockSem, SemaphoreP_WAIT_FOREVER);

    /*
     * The CS line should not be asserted when attempting to put the
     * SD card into SPI mode.
     */
    deassertCS(hwAttrs);

    /*
     * To put the SD card in SPI mode we must keep the TX line high while
     * toggling the clock line several times. To do this we transmit 0xFF
     * 10 times. Do not assert CS during this time
     */
    status = spiTransfer(object->spiHandle, NULL, &txDummy, 10);
    if (status != SD_STATUS_SUCCESS) {
        SemaphoreP_post(object->lockSem);
        return (status);
    }

    /* Now select the SD Card's chip select to send CMD0 command */
    assertCS(hwAttrs);

    /*
     * Send CMD0 to put the SD card in idle mode. Depending on the previous
     * state of the SD card, this may take up to a couple hundred milliseconds.
     * Rather than delay between attempts, we try up to 255 attempts.
     * Failure is returned if the card does not respond will a valid byte
     * within 255 attempts. When the card will respond with 0x1 when its
     * in idle mode.
     */
    for (i = 255, status = 0xFF; i > 0 && status != 0x1; i--) {
        status = sendCmd(object->spiHandle, CMD0, 0); // Fails to send
    }

    /* If the card never transitioned into idle mode */
    if (status != 0x1) {
        deassertCS(hwAttrs);
        SemaphoreP_post(object->lockSem);
        return (SD_STATUS_ERROR); // Returns here
    }
    
    // More Code below but taken out for this TI Forum Post
    ....
}

第一个 f_open 是尝试打开文件以进行写入的位置、如果文件不存在则创建该文件。

Tiva C 项目成功运行：

DSTATUS SDSPITiva_diskInitialize(BYTE drv)
{
    uint8_t                    n;
    uint8_t                    ocr[4];
    SDSPITiva_CardType         cardType;
    Types_FreqHz               freq;
    uint32_t                   timestampTimeout;
    uint32_t                   timestampStart;
    uint32_t                   timestampCurrent;
    SDSPITiva_Object          *object = sdspiHandles[drv]->object;
    SDSPITiva_HWAttrs const   *hwAttrs = sdspiHandles[drv]->hwAttrs;

    /* No card in the socket */
    if (object->diskState & STA_NODISK) {
        Log_error1("SDSPI:(%p) disk initialization failed: No disk",
                    hwAttrs->baseAddr);

        return (object->diskState);
    }

    /* Initialize the SD Card for SPI mode */
    send_initial_clock_train(hwAttrs);

    /* Select the SD Card's chip select */
    takeSPIBus(hwAttrs);
    cardType = SDSPITiva_NOCARD;

    /* Send the CMD0 to put the SD Card in "Idle" state */
    if (send_cmd(hwAttrs, CMD0, 0) == 1) {// Succeeds here

        /*
         * Determine what SD Card version we are dealing with
         * Depending on which SD Card version, we need to send different SD
         * commands to the SD Card, which will have different response fields.
         */
        
        // Succeeds here but fails in MSP432 SDSPI SDK
        if (send_cmd(hwAttrs, CMD8, 0x1AA) == 1) { 
            /* SDC Ver2+ */
            for (n = 0; n < 4; n++) {
                ocr[n] = rxSPI(hwAttrs);
            }

您好 、Utsav Trivedi、

 你有什么进展吗？ 您是否找到了读取 SPI 数据的方法？

伊斯天

锁定已扩展、因此发送波形的时间将会很长。 我设法获得了 Launchpad。 我将使用此 试验电路板设置。 SPI 总线是免费的、因此无关紧要。

更新：YouTube 链接中的试验电路板设置与 Launchpad 配合使用。 定制板和 Launchpad 之间的一个关键区别是32KHz 晶振。 不确定是否在驱动程序中使用此功能。 RTC (晶体)在 launchpad 中调用、但对于定制板、我使用秒数模块的软件时钟。

在 fatsd 示例中注释这一行没有效果。

/* Initialize real-time clock */
clock_settime(CLOCK_REALTIME, &ts);

您好、伊斯天、我成功地得到了一个示波器、下面是我的结果。 我在此发送了 CMD0。 MSP432 Launchpad 与本指南中的图像匹配、网址为 ：http://www.rjhcoding.com/avrc-sd-interface-1.php。

我注意到的另一个关键区别是、Tiva C SDK 一次发送一个字节、而 Simplelink SDK 一次性发送全部字节。 我尝试使用 Simplelink 驱动程序执行此操作、但运气不好。 很明显、在 Simplelink SDK 中没有正确发送 CMD0、但我无法理解原因。

在硬件方面、定制板具有用于 SPI 接口的3.3V 外部上拉电阻、而 Launchpad 是内部的。 引脚1 (NC1)为3.3V，引脚8 (RSV)为 GND。 我认为这可能是问题所在、因为在 SPI 的 syscfg 中无法将上拉电阻设置为 none 或外部。

更新了：我使用了 driverlib API GPIOPadConfigSet()将其设置为漏极开路、但运气不好。 我无法判断这是用于外部上拉还是内部上拉。

希望我能从这个问题中获得一些见解。 我是否应该尝试移除外部上拉电阻器？

定制板：

# MOSI

#MISO

# CS

MSP432 Launchpad：

# MOSI

# MISO

# CS

您好、Trivedi、

如 您所说、MSP432的波形与 本指南中的图像相同。 尽管它与 Tiva 的波形不同。 我认为应该可以。

2.查看您的定制板、SPI 波形不好。 设置时间太长。 您能否再次检查这是否是问题？ 它可能是由外部电阻器引起的。 连线比较好、有些设置时间不错。 有些不是。

通常情况下、SPI 与 I2C 不同、不需要添加上拉电阻器。

伊斯天

您好、伊斯迅、

外部上拉电阻不是 Tiva C 项目的问题、在这个项目中、每次发送一个字节。 这也使我更难采集波形。

我将在 Tiva C launchpad 上尝试此操作、因为我可以在没有外部上拉的情况下复制此操作。 当我获得 Launchpad 时、您会收到最新消息。

谢谢、

乌特 sav

您好 Utsav、

您可以看到、在这些时间点、CLK 和 MOSI 都有条纹。 Tiva 上的行为是否相同？

伊斯天

您好、伊斯迅、

我一次看不到 Tiva 驱动程序的整个波形、因为每次发送一个字节。 但对于每个字节、我没有观察到这一点。

我有一个 Tiva C launchpad、并观察到如果我不使用外部上拉电阻器、它可以与 Simplelink SDK 配合使用。 借助 Tiva C SDK、它可以使用和不使用外部上拉电阻器。

是否有办法使 Simplelink SDK 适用于 SPI SD 卡的外部上拉电阻器？ 我观察到 MSP432 Launchpad 也是如此。 它无法通过外部上拉电阻器写入 SD 卡。

总之、如果存在外部上拉电阻器、simplelink SD 卡驱动器将无法正常工作。 Tiva C SD 卡驱动程序对此没有问题。

谢谢、

乌特 sav

您好 Utsav、

我认为它与硬件(MSP432本身)相关、与软件没有关系。 很难告诉您为什么会发生这种情况。

我不确定是否可以在没有外部电阻器的情况下使其正常工作？  

伊斯天

您好、伊斯迅、

MSP432 Launchpad 本身仅在没有外部上拉的情况下工作。 如果您有设置、您可以使用一些电阻器进行尝试。

此致、

乌特 sav。