ESP32应用教程（2）— SD NAND（记录飞控LOG）

文章目录

前言

1 SD NAND概述

2 代码说明

3 记录Log

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前言

本文基于 ESP32 芯片作为主控制器，测试 SD NAND 记录飞控 Log 功能。

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关于 MCU 的存储方面，以前基本上用内置的 E2PROM，或者是外置的 NOR Flash 就可以。随着物联网的兴起，MCU 的应用越来越广泛，逐渐的 MCU 会涉及到大容量的存储需求，用来存储音频，图片（GUI）、视频缓存、协议栈等等。传统的 E2PROM 和 NOR Flash 就不够用了。这个时候 MCU 可能就需要用到 NAND Flash。

针对 MCU 需要使用大容量的存储需求，推荐一款简单易用、稳定可靠的 NAND Flash —— SD NAND。

1 SD NAND概述

SD NAND 的架构，内部采用使用寿命最长、性能最稳定的 NAND Flash（SLC NAND Flash）晶圆，它的擦写寿命可以达到 5~10 万次。内置了 Flash 控制器和针对 NAND Flash 管理的 Firmware。对外采用通用性最强的 SD 接口（几乎所有 MCU 都带有 SD 接口）。

本文选择的是 CSNP32GCR01-AOW 芯片。

不用编写驱动程序，自带坏块管理的 NAND Flash（贴片式 TF 卡），尺寸小巧，简单易用，兼容性强，稳定可靠，固件可定制，LGA-8 封装，标准 SDIO 接口，兼容 SPI，兼容拔插式 TF卡/SD卡，可替代普通 TF卡/SD卡，尺寸 6.2x8mm。

内置平均读写算法，通过 1 万次随机掉电测试耐高低温，机贴手贴都非常方便，速度级别 Class10（读取速度 23.5MB/s，写入速度 12.3MB/s）。标准的 SD 2.0 协议使得用户可以直接移植标准驱动代码，省去了驱动代码编程环节。支持 TF 卡启动的 SOC 都可以用 SD NAND，提供 STM32 参考例程及原厂技术支持，容量：4GB，比 TF 卡稳定，比 eMMC 便宜。

2 代码说明

1. 宏定义使能 SD 卡功能

#define HAL_ESP32_SDCARD

2. 挂载 SD 卡

bool sdcard_retry(void)
{
    if(!card)
        return mount_sdcard();
    return true;
}

bool mount_sdcard()
{
    printf("............Try mount.\n");
    sdmmc_host_t host = SDMMC_HOST_DEFAULT();
    host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED;

    sdmmc_slot_config_t slot_config = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
    slot_config.flags = SDMMC_SLOT_FLAG_INTERNAL_PULLUP;

    esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = {
        .format_if_mount_failed = false,
        .max_files = 5,
        .allocation_unit_size = 4 * 1024
    };
    esp_err_t ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/SDCARD", &host, &slot_config, &mount_config, &card);

    if (ret == ESP_OK) {
        mkdir("/SDCARD/APM", 0777);
        printf("sdcard is mounted\n");
        update_fw();
        return true;
    } else {
        printf("sdcard is not mounted.\n");
        return false;
    }
}

3. 卸载 SD 卡

void sdcard_stop(void)
{
    unmount_sdcard();
}

void unmount_sdcard()
{
    if (card != nullptr) {
        esp_vfs_fat_sdmmc_unmount();
    }
}

3 记录Log

1. LOG目录建立

可以看到飞控已经在 SD NAND 中成功建立 LOG 目录。

2. LOG分析

飞机通电，翻滚机身，记录飞机的姿态角。

下载日志，加载到 Mission Planner 软件。选中 ATT 字段中的 Roll 和 Pitch。可以看到曲线跟随飞机姿态变化。

至此，使用 SD NAND 替代 SD 卡，测试飞控 LOG 记录功能完成。