SD卡

一、SD 卡概述

SD 卡在物联网设备中，经常用于存储较大文件的容器载体。本文介绍如何用 Air724UG 开发板，和 PC 端搭建一个基于 SD 卡存储文件的功能演示。

SDIO(Secure Digital Input and Output)全称为安全数字输入输出接口，在协议上和 SPI 类似是一种串行的硬件接口，通信的双方一个作为 HOST，另一端是 Device，所有的通信都是由 HOST 端发送命令开始的，Device 端只要解析相应的命令，就可以正常通信了。比较常见的应用是用来外接 SD 卡或者 MicroSD Card(也叫 TF 卡)。

二、演示功能概述

本教程教你如何在开发板上使用 SD 卡读写文件。

功能定义：

1. 开发板读取 SD 卡大小信息 2. 开发板读取 SD 文件 3. 复制 SD 卡文件到开发板中

三、准备硬件环境

3.1 Air724UG

使用 EVB_Air724 开发板，如下图所示：

淘宝购买链接：Air724UG-NFM 开发板淘宝购买链接；

此开发板的详细使用说明参考：Air724UG 产品手册中的《EVB_Air724UG_AXX 开发板使用说明》，写这篇文章时最新版本的使用说明为：《EVB_Air724UG_A14 开发板使用说明》；开发板使用过程中遇到任何问题，可以直接参考这份使用说明文档。

api接口如下： spi: https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2249 io: https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2248

3.2 PC 电脑

WIN7 以及以上版本的 WINDOWS 系统。

3.3 数据通信线

USB 转安卓数据线。

3.4 SD 卡

支持的 SD 卡最大容量为 32GB；

3.5 组装硬件环境

USB 数据线插入 USB 口，另一端与电脑相连，拨码开关全部拨到 ON，串口切换开关选择 UART1,USB 供电的 4V 对应开关拨至 ON 档，SD 卡放入 SD 插槽中并锁死，如下图所示。

四、准备软件环境

4.1 安装驱动程序

驱动下载地址如下,直接安装即可。

USB 驱动程序：点击此处下载

下载驱动压缩包，解压后，根据电脑配置安装对应驱动，如 64 位操作系统选择如下所示

安装成功后，将开发板连接到电脑 USB 口，开机后会在设备管理器中虚拟出 3 个虚拟串口，如下则 USB 驱动安装完成。

4.2 安装工具 Luatools

要想烧录固件到 4G 模组中，需要用到合宙的强大的调试工具：Luatools；

详细使用说明参考：Luatools 工具使用说明。

Luatools 工具集具备以下几大核心功能：

一键获取最新固件：自动连接合宙服务器，轻松下载最新的合宙模组固件。
固件与脚本烧录：便捷地将固件及脚本文件烧录至目标模组中。
串口日志管理：实时查看模组通过串口输出的日志信息，并支持保存功能。
串口调试助手：提供简洁的串口调试界面，满足基本的串口通信测试需求。

Luatools 下载之后，无需安装，解压到你的硬盘，点击 Luatools_v3.exe 运行即可。

Luatools 支持最新固件获取、固件打包、项目管理、trace 打印、单机烧录等功能。

4.3 脚本和固件下载

程序源码下载

脚本源码见附件。

https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air724UG/tree/master/script_LuaTask/demo/sdCard

固件下载

下载底层固件，并解压

链接：https://docs.openluat.com/air724ug/luatos/firmware/

如下图所示，红框的是我们要使用到的

4.4 下载固件和脚本到开发板中

打开 Luatools，开发板上电开机，如开机成功 Luatools 会打印如下信息。

点击项目管理测试选项。

进入管理界面，如下图所示。

点击选择文件，选择底层固件，具体路径在 4.2 项目中的解压为文件中，我的文件放在 D:\luatOS\Air724 路径中

点击增加脚本或资源文件，如下图所示。

点击下载底层和脚本，下载完成如下图所示。

五、开发板接口说明

5.1 SDIO 硬件通道对应的接口如下：

5.2 SD 卡部分原理图

5.3 SD 卡安装位置

六、脚本代码说明

6.1 testSdCard.lua

本代码为 SD 卡程序脚本，系统启动先判断是否有 SD 卡，如果挂载成功，打印总容量（单位为 KB），并且遍历读取 SD 卡根目录下的最多 10 个文件或者文件夹。复制 SD 卡的 pwron.mp3 文件，到开发板根目录，并且播放开发板根目录下的 pwron.mp3 文件。

module(..., package.seeall)

require"audio"

function SDCardTask()
    sys.wait(5000)
    --挂载SD卡,返回值0表示失败，1表示成功
    io.mount(io.SDCARD)

    --第一个参数1表示SD卡
    --第二个参数1表示返回的总空间单位为KB
    local sdCardTotalSize = rtos.get_fs_total_size(1,1)
    log.info("SD card total size "..sdCardTotalSize.." KB")


    --遍历读取SD卡根目录下的最多10个文件或者文件夹
    if io.opendir("/sdcard0") then
        for i=1,10 do
            local fType,fName,fSize = io.readdir()
            if fType==32 then
                log.info("SD card file",fName,fSize)
            elseif fType == nil then
                break
            end
        end
        io.closedir("/sdcard0")
    end

    --向SD卡根目录下写入一个pwron.mp3
    io.writeFile("/sdcard0/pwron.mp3",io.readFile("/lua/pwron.mp3"))
    --播放SD卡根目录下的pwron.mp3
    audio.play(0,"FILE","/sdcard0/pwron.mp3",audiocore.VOL7,function() sys.publish("AUDIO_PLAY_END") end)
    sys.waitUntil("AUDIO_PLAY_END")

    --卸载SD卡，返回值0表示失败，1表示成功
    io.unmount(io.SDCARD)
end

sys.taskInit(sdCardTask)

6.2 main.lua

本代码为主程序脚本，系统启动后首先会对 4G 网络进行配置，然后加载测试模块。

--必须在这个位置定义PROJECT和VERSION变量
--PROJECT：ascii string类型，可以随便定义，只要不使用,就行
--VERSION：ascii string类型，如果使用Luat物联云平台固件升级的功能，必须按照"X.X.X"定义，X表示1位数字；否则可随便定义
PROJECT = "SDCARD"
VERSION = "2.0.0"

--加载日志功能模块，并且设置日志输出等级
--如果关闭调用log模块接口输出的日志，等级设置为log.LOG_SILENT即可
require "log"
LOG_LEVEL = log.LOGLEVEL_TRACE
--[[
如果使用UART输出日志，打开这行注释的代码"--log.openTrace(true,1,115200)"即可，根据自己的需求修改此接口的参数
如果要彻底关闭脚本中的输出日志（包括调用log模块接口和Lua标准print接口输出的日志），执行log.openTrace(false,第二个参数跟调用openTrace接口打开日志的第二个参数相同)，例如：
1、没有调用过sys.opntrace配置日志输出端口或者最后一次是调用log.openTrace(true,nil,921600)配置日志输出端口，此时要关闭输出日志，直接调用log.openTrace(false)即可
2、最后一次是调用log.openTrace(true,1,115200)配置日志输出端口，此时要关闭输出日志，直接调用log.openTrace(false,1)即可
]]
--log.openTrace(true,1,115200)

require "sys"

require "net"
--每1分钟查询一次GSM信号强度
--每1分钟查询一次基站信息
net.startQueryAll(60000, 60000)

--此处关闭RNDIS网卡功能
--否则，模块通过USB连接电脑后，会在电脑的网络适配器中枚举一个RNDIS网卡，电脑默认使用此网卡上网，导致模块使用的sim卡流量流失
--如果项目中需要打开此功能，把ril.request("AT+RNDISCALL=0,1")修改为ril.request("AT+RNDISCALL=1,1")即可
--注意：core固件：V0030以及之后的版本、V3028以及之后的版本，才以稳定地支持此功能
ril.request("AT+RNDISCALL=0,1")

--加载控制台调试功能模块（此处代码配置的是uart1，波特率115200）
--此功能模块不是必须的，根据项目需求决定是否加载
--使用时注意：控制台使用的uart不要和其他功能使用的uart冲突
--使用说明参考demo/console下的《console功能使用说明.docx》
--require "console"
--console.setup(1, 115200)

--加载硬件看门狗功能模块
--根据自己的硬件配置决定：1、是否加载此功能模块；2、配置Luat模块复位单片机引脚和互相喂狗引脚
--合宙官方出售的Air201开发板上有硬件看门狗，所以使用官方Air201开发板时，必须加载此功能模块
--[[
require "wdt"
wdt.setup(pio.P0_30, pio.P0_31)
]]

--加载网络指示灯和LTE指示灯功能模块
--根据自己的项目需求和硬件配置决定：1、是否加载此功能模块；2、配置指示灯引脚
--合宙官方出售的Air720U开发板上的网络指示灯引脚为pio.P0_1，LTE指示灯引脚为pio.P0_4
require "netLed"
pmd.ldoset(2,pmd.LDO_VLCD)
netLed.setup(true,pio.P0_1,pio.P0_4)
--网络指示灯功能模块中，默认配置了各种工作状态下指示灯的闪烁规律，参考netLed.lua中ledBlinkTime配置的默认值
--如果默认值满足不了需求，此处调用netLed.updateBlinkTime去配置闪烁时长

--加载错误日志管理功能模块【强烈建议打开此功能】
--如下2行代码，只是简单的演示如何使用errDump功能，详情参考errDump的api
require "errDump"
errDump.request("udp://dev_msg1.openluat.com:12425", nil, true)

--加载远程升级功能模块【强烈建议打开此功能】
--如下3行代码，只是简单的演示如何使用update功能，详情参考update的api以及demo/update
--PRODUCT_KEY = "v32xEAKsGTIEQxtqgwCldp5aPlcnPs3K"
--require "update"
--update.request()

--加载SD卡功能测试模块
require "testSdCard"

--启动系统框架
sys.init(0, 0)
sys.run()

七、开机调试

7.1 开发板开机

连接好硬件并下载固件后，启动 Luatools 软件，系统运行信息将显示在界面中。红框中为开发板连接到 PC 机后正常打印的信息，如下图所示。

7.2 SD 卡调试

读取 SD 卡信息

显示 SD 卡中的文件和大小

7.3 MP3 文件处理

复制 mp3 文件到开发板，完成后在开发板上播放 mp3，如下图所示。