自适应型网站建设方案,宁波网站优化公司电话,网上图书商城网站设计,哪里有做网络推广的目录 一、SD NAND特征1.1 SD卡简介1.2 SD卡Block图 二、SD卡样片三、Zynq测试平台搭建3.1 测试流程3.2 SOC搭建 一、SD NAND特征
1.1 SD卡简介
雷龙的SD NAND有很多型号#xff0c;在测试中使用的是CSNP4GCR01-AMW与CSNP32GCR01-AOW。芯片是基于NAND FLASH和 SD控制器实现的… 目录 一、SD NAND特征1.1 SD卡简介1.2 SD卡Block图 二、SD卡样片三、Zynq测试平台搭建3.1 测试流程3.2 SOC搭建 一、SD NAND特征
1.1 SD卡简介
雷龙的SD NAND有很多型号在测试中使用的是CSNP4GCR01-AMW与CSNP32GCR01-AOW。芯片是基于NAND FLASH和 SD控制器实现的SD卡。具有强大的坏块管理和纠错功能并且在意外掉电的情况下同样能保证数据的安全。
其特点如下
接口支持SD2.0 2线或4线
电压支持2.7V-3.6V
默认模式:可变时钟速率0 - 25MHz高达12.5 MB/s的接口速度(使用4条并行数据线)
高速模式:可变时钟速率0 - 50MHz高达25 MB/s的接口速度(使用4条并行数据线)
工作温度-40°C ~ 85°C
存储温度-55°C ~ 125°C
待机电流小于250uA
修正内存字段错误
内容保护机制——符合SDMI最高安全标准
SDNAND密码保护(CMD42 - LOCK_UNLOCK)
采用机械开关的写保护功能
内置写保护功能(永久和临时)
应用程序特定命令
舒适擦除机制
该SD卡支持SDIO读写和SPI读写最高读写速度可达25MB/s实际读写速度要结合MCU和接口情况实测获得。通常在简单嵌入式系统并对读写速度要求不高的情况下会使用SPI协议进行读写。但不管使用SDIO还是SPI都需要符合相关的协议规范才能建立相应的文件系统
1.2 SD卡Block图
SD卡Block图
该SD卡封装为LGA-8引脚分配与定义如下 SD卡封装为LGA-8引脚分配与定义
二、SD卡样片
与样片同时寄来的还有转接板转接板将LGA-8封装的芯片转接至SD卡封装这样只需将转接板插入SD卡卡槽即可使用。
在这里插入图片描述:
CS创世SD NAND转接板 三、Zynq测试平台搭建
测试平台为 Xilinx 的Zynq 7020 FPGA芯片
板卡Digilent Zybo Z7
Vivado版本2018.3
文件系统FATFS
SD卡接口SD2.0
3.1 测试流程
本次测试主要针对4G和32G两个不同容量的SD卡在Zynq FPGA上搭建SD卡读写回路从而对SD卡读写速度进行测试并检验读写一致性
测试流程
进入测试程序前首先会对SD卡初始化并初始化建立FATFS文件系统随后进入测试SD卡测试程序在测试程序中会写入一定大小的文件然后对写入文件的时间进行测量得到写入时间然后再将写入的文件读出测量获得读出时间并将读出数据与写入数据相比较检测是否读写出错。
通过写入时间、读出时间可计算得到写入速度、读出速度将以上过程重复100次并打印报告。
在Zynq FPGA上搭建SD卡读写回路
3.2 SOC搭建
硬件搭建框图如下我们在本次系统中使用PS端的SDIO接口来驱动SD NAND芯片并通过UART向PC打印报告
PL端的硬件搭建也很简单只需一个Timer定时器来做时间测量
SD NANDSD卡PL端的硬件搭建
我们直接使用Zybo板卡文件创建一个工程工程会将Zybo具有的硬件资源配置好
Zybo板卡文件创建
首先点击setting-IP-Repository-添加Timer IP核的路径Timer IP核会在工程中给出
SOC搭建
点击Create Block Design创建BD工程
Create Block Design创建BD工程
在创建的过程中添加Zynq 内核
SD NAND添加Zynq 内核 由于我们使用了板卡文件所以内核IP是配置好的我们只需稍作修改即可如果是其他板卡则需要自行配置DDR等配置双击内核IP点击Clock Configuration-PL Fabric Clocks将FCLK_CLK0的时钟频率修改为100Mhz
添加TimerA IP
依次点击上方的自动设计完成SOC搭建
SOC搭建
点击BD设计并创建顶层文件
SD NAND的SOC搭建
生成比特流文件
SD NAND的SOC搭建 比特流文件 在生成比特流文件后将其导入SDK点击Export-Export Hardware导出硬件然后点击Launch SDK打开SDK进行软件设计
Export-Export Hardware导出硬件Launch SDK打开SDK进行软件设计
四、软件搭建 在SDK中新建一个空白工程
点击file - new - Application project;
SD NAND软件搭建
在新建的过程中创建一个main.c文件并在里面编写测试程序如下
在每次读写开始前通过TimerA0_start()函数开始计时在读写结束后可以通过TimerA0_stop()结束计时从而测得消耗时间。
相应的Timer驱动函数在user/TimerA_user.c中定义
#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#include time.h#include ../user/headfile.h#define PACK_LEN 32764static FIL fil; /* File object */static FATFS fatfs;static char FileName[32] Test.txt;static char *SD_File;char DestinationAddress[PACK_LEN] ;char txt[1024];char test_buffer[PACK_LEN];void TimerA0_init(){TimerA_reset(TimerA0);//reset timerA deviceTimerA_Set_Clock_Division(TimerA0,100);//divide clock as 100000000/100 1MhzTimerA_Stop_Counter(TimerA0);//stop timerA}void TimerA0_start(){TimerA_SetAs_CONTINUS_Mode(TimerA0);}void TimerA0_stop(){TimerA_Stop_Counter(TimerA0);}uint32 SDCard_test(){uint8 Res;uint32 NumBytesRead;uint32 NumBytesWritten;uint32 BuffCnt;uint8 work[FF_MAX_SS];uint32 take_time0;uint32 speed 0;uint32 test_time 0;uint32 w_t0;uint32 r_t0;float wsum 0;float rsum 0;TCHAR *Path 0:/;for(int i0;iPACK_LEN;i){test_buffer[i] a;}Res f_mount(fatfs, Path, 0);if (Res ! FR_OK) {return XST_FAILURE;}Res f_mkfs(Path, FM_FAT32, 0, work, sizeof work);if (Res ! FR_OK) {return XST_FAILURE;}SD_File (char *)FileName;Res f_open(fil, SD_File, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);if (Res) {return XST_FAILURE;}Res f_lseek(fil, 0);if (Res) {return XST_FAILURE;}while(1){TimerA_reset(TimerA0);TimerA0_start();Res f_write(fil, (const void*)test_buffer, PACK_LEN,NumBytesWritten);TimerA0_stop();take_time TimerA_Read_Counter_Register(TimerA0);w_ttake_time;xil_printf(--------------------------------\n);xil_printf(take time:%d us\n,take_time);speed PACK_LEN*(1000000/((float)(take_time)));sprintf(txt,write speed:%.2f MB/s\n,(float)(speed)/1024/1024);wsum wsumspeed;xil_printf(txt);xil_printf(--------------------------------\n);if (Res) {return XST_FAILURE;}Res f_lseek(fil, 0);if (Res) {return XST_FAILURE;}TimerA_reset(TimerA0);TimerA0_start();Res f_read(fil, (void*)DestinationAddress, PACK_LEN,NumBytesRead);TimerA0_stop();take_time TimerA_Read_Counter_Register(TimerA0);r_ttake_time;xil_printf(--------------------------------\n);xil_printf(take time:%d us\n,take_time);speed PACK_LEN*(1000000/((float)(take_time)));sprintf(txt,read speed:%.2f MB/s\n,(float)(speed)/1024/1024);rsum rsumspeed;xil_printf(txt);xil_printf(--------------------------------\n);if (Res) {return XST_FAILURE;}for(BuffCnt 0; BuffCnt PACK_LEN; BuffCnt){if(test_buffer[BuffCnt] ! DestinationAddress[BuffCnt]){xil_printf(%dno,BuffCnt);return XST_FAILURE;}}xil_printf(test num:%d data check right!\n,test_time1);test_time;if(test_time100){sprintf(txt,Total write: %.2f KB,Take time:%.2f ms, Write speed:%.2f MB/s\n,PACK_LEN*100/1024.0,w_t/100.0/1000.0,wsum/100/1024/1024);xil_printf(txt);sprintf(txt,Total read: %.2f KB,Take time:%.2f ms, Read speed:%.2f MB/s\n,PACK_LEN*100/1024.0,r_t/100.0/1000.0,rsum/100/1024/1024);xil_printf(txt);Res f_close(fil);if (Res) {return XST_FAILURE;}return 0;}}}int main(void){TimerA0_init();SDCard_test();xil_printf(finish);return 0;}五、测试结果 经测试两种型号的芯片读写速度如下图表所示。
其SD NAND的读写速度随着读写数据量的增加而增加并且读速率大于写速率这符合SD卡的特性
对比两种型号SD NAND芯片发现CSNP32GCR01-AOW型号具有更高的读写速度
SD NAND的读写速度数据
SD NAND的写入速度数据SD NAND的读出速度数据
六、总结 本来打算拿这些样片去试试信息安全领域是否有所应用但发现其似乎内置了复位或初始化导致无法提取上电时的不确定值故无法提取该SD NAND的物理不可克隆特性所以这方面的测试无法进行
对于芯片正常读写的测试结果还是很让人满意的芯片的价格也很合理。并且LGA-8封装更适合无卡槽的嵌入式开发板设计在一定的应用领域有着简化硬件设计、减小硬件面积的功能。
最后贴上测试工程的链接还迎复现实验: https://gitee.com/gewenjie_host/sd_-nand_-zynq700_test
详细了解可以点击这里点我查看
