Введение 3
Глава 1. Аппаратные инструменты для реализации системы тестирования SD-карт 5
1.1 SD-карты 5
1.1.1 Наиболее известные параметры SD-карт 7
1.1.2 SDIO интерфейс 8
1.2. Микроконтроллер STM32F407VG 12
1.2.1 Отличительные особенности серии STM32F4 12
1.2.2 Технические характеристики микроконтроллера STM32F407VG ... 13
1.2.3 Характеристики хост-интерфейса SD / SDIO MMC (SDIO) 15
1.2.4 Аппаратные таймеры микроконтроллера STM32F407VG 18
Глава 2. Программная среда и программные инструменты для реализации проекта 20
2.1 Среда STM32CubeMx 20
2.2 Среда программирования Keil uVision 22
2.3 Библиотека FatFs 23
2.4 Библиотека низкого уровня программирования HAL 24
2.4.1 HAL SD GENERIC Driver 25
Глава 3. Создание стенда для тестирования SD-карт 27
3.1 Настройка проекта в генераторе кода для микроконтроллеров CubeMx 27
3.2 Написание программного обеспечения для стенда, тестирующего SD-
карты 30
3.3 Тестирование SD-карт и оценка искомого скрытого параметра 32
Заключение 35
Список использованных источников 36
Приложения
На сегодняшний день SD-карты являются одними из самых распространенных запоминающих устройств. Они нашли широкое применение как в портативных устройствах, так и на производстве.
В зависимости от того, какую цель преследует потребитель, ему стоит подбирать карту с подходящими параметрами. На упаковке и самой SD-карте производителем обычно указываются такие параметры, как класс скорости и тип (SDHS, SDXC и т.д.) Этого зачастую бывает мало. Как показывает практика, существует еще один скрытый параметр, влияющий на общую скорость передачи при работе с большим непрерывным потоком данных.
Примером влияния этого параметра является непрерывная запись информации, которая встречается в ряде приборов, осуществляющих постоянное зондирование внешней среды. В частности такая ситуация встречается при работе акустического сканера, когда он создает «видеопортрет» стенок скважины. Другим, более распространенным примером, являются видеозаписывающие устройства. При записи на высокой частоте кадров эти самые кадры могут теряться, что приведет к «рваности» видео.
Выходит, что при такой ситуации необходимо тестирование покупаемых SD-карт на минимальное значение этого скрытого параметра, описывающего внезапные паузы между записываемыми блоками. Это позволит исключать неподходящие карты и также не даст использовать слишком «мощные» карты без необходимости.
Цель работы: собрать устройство, позволяющее оценивать данный скрытый параметр, соответствующий внезапному затормаживанию записи, условно названный нами временем простоя.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
•Выбор аппаратной основы для устройства, тестирующего SD- карты;
•Написание ПО для такого устройства;
•Реализация записи на SD-карту с помощью аппаратной основы;
•Оценка искомого параметра (времени простоя).
В ходе работы по созданию стенда для теста SD-карт, была изучена документация по работе с SD-картой. На основе этих данных была реализована запись данных на SD-карту с оценкой скрытого параметра (время простоя).
В результате были выполнены следующие задачи:
- Выбрана аппаратная основа стенда для теста SD-карт в виде распаянной платы STM32F407VG
- Написано ПО для данного устройства.
- Реализована запись данных на SD-карту
- Произведена оценка времени простоя SD-карты
Также можно добавить, что данный стенд позволит выбирать SD-карты с необходимыми параметрами, а также учитывать величину времени простоя при разработке аппаратуры для скоростной записи.
