设计带有SD卡的 MM32F3277 MicroPython 实验板

Posted 卓晴

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了设计带有SD卡的 MM32F3277 MicroPython 实验板相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

简 介: 本文测试了基于MM32F3277下的MicroPython电路板设计。其中包含有SD卡接口,常用外设接口等。验证了现在的移植的MicroPython的对文件的基本操作功能。

关键词 MM32F3277MicroPythonSD卡

 

§01 计背景


一、MM32F3277 MicroPython

  利用MicroPython开发嵌入式,是在牺牲一定的性能的基础上增加了开发的灵活性。MicroPython的解释执行代码,可以将嵌入式底层的硬件差异性进行屏蔽。

  在 制作测试MM32F3277-MicroPython最小电路板 设计了基于MM32F3277的MicroPython的实验板。来自于灵动(MindMotion)的MM32F3277具有丰富的资源。经过测试一下两款不同的MicroPython的移植版本,都可以很好地运行。

  上述两款MicroPython的版本,都需要借助于外部的SD卡来存储最终执行MicroPython程序:main.py。在没有外置的SD卡的情况下,它们只能通过 REPL (Read Evaluate Print Loop)进行程序的调试。本文就会在 MM32F3277实验板 基础上增加 SD卡接口部分。

二、SD卡接口

1、SD卡插座

  根据 pyBoard v1.1-CN STM32F405RG单片机开发板 MicroPython编程 板上的配置,它使用了 MICRO SD卡座 迷你短体TF卡座 带侦测脚内存卡槽 8P 高H2.6/3.0MM 。这款SD卡组具有三种尺寸:

  • 短体H2.6MM 不带有侦测脚;
  • 短体H3.0MM 带有侦测脚;
  • 短体H3.75MM 带有侦测脚;

▲ 图1.2.1 短体H2.6MM卡座尺寸

2、SD卡接口

  根据OneOS(来自于SeekFree)的评估板上的SD卡接口设计,来设计基于MM32F3277的SD卡的接口。

  由于这款主板上的SD卡已经在 前面两个版本的MicroPython中得到的验证。

▲ 图1.2.2 SD 卡接口定义

  根据上面卡槽的定义,可以知道SD卡的管脚定义顺序如下图所示:

▲ 图1.2.3 SD 卡以及卡槽的管脚顺序定义

  根据 MM32F3277用户手册 中关于管脚的定义,可以看到,SD卡的接口使用了MCU的 SDIO(安全数字输入输出接口),兼容 SD/SDIO/MMC的设备控制器, 作为控制外部的SD/SDIO/MMC 卡通信接口。

▲ 图1.2.4 MM32F3277 端口功能定义

三、建立AD元器件库

  根据前面给出的SD卡槽的数据,在AltumDesign中检查对应的元器件库。根据 MICRO SD卡座 网页上给出的基本几何参数,设计AD中的元器件库。对于两旁的金属外壳固定焊盘的尺寸不详,通过图片测量到各部分的具体尺寸。

1、器件尺寸

▲ 图1.3.1 在图形上测量几何位置

2、器件封装

  PCB封装名称 :SD-H26MM

▲ 图1.3.2 元器件封装

3、器件原理图

  原理图器件名称 :MINI-SD

▲ 图1.3.3 原理图器件定义

 

§02 计测试


一、设计电路板

  在MM32F3277 MicroPython 实验板设计和软件测试基础上,增加SD卡座电路,设计测试电路。

1、原理图

▲ 图2.1.1 电路原理图
eee

2、快速制版PCB

  为了适合一分钟制版,如下设计了适应单面板制作的PCB。

▲ 图2.1.2 设计快速制版PCB

3、焊接电路板

  下面是经过一分钟制版,焊接形成测试电路板。

▲ 图2.1.3 经过一分钟制版,焊接形成测试电路板

二、测试电路板

1、上电测试

  施加+5V工作点,测量电路板上的3.3V稳压输出3.3V。静态耗电量大约:6mA左右。

2、下载MicroPython

  使用 MM32-LINK 将来自于灵动苏勇的MicroPython(2021-11-5版本)下载到MM32F3277中。

▲ 图2.2.1 下载MicroPython过程

3、测试MicroPython是否工作

(1)测试晶体信号

  来自于苏勇的MicroPython使用到外部的晶体时钟,所以应该能够测量在外部晶体上的8MHz晶体振荡信号。

▲ 图2.2.2 外部晶体上的振荡信号

(2)测量REPL上电串口信号

  因为MicroPython在启动后,会在REPL端口输出版本信息,因此应该能够在UART1的TX测量输出信号。

▲ 图2.2.3 上电后在UART1的TX测量到的输出信号

(3)测量REPL

  使用 STM32-Bootloader 连接到REPL端口,测试REPL相互的操作。

▲ 图2.2.4 在STM32-BOOLOADER接收到的REPL的提示符

三、测试SD卡

1、存储与读取文件

  在SD卡中预先存储 “test1.py” 文本文件。然后在 MicroPython进行读取。

  如下是苏勇演示对于文件的读取和写入的示例过程。

▲ 图2.3.1 苏勇给出的演示示例程序

(1)测试程序

from machine                import Pin
import utime

with open('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello SD file.')

with open('test.txt', 'r') as f:
    print(f.read())

(2)测试结果

  程序下载与执行过程,REPL界面显示如下:

Reset MicroPython...
Wait for MicroPython come back...
Download MicroPython : 24 lines/576 characters.
Begin to download program...
-------------------------------------------------------------------------

14
Hello SD file.
>>> 

  上面显示了写入SD file: 14个字节,对应的 test.txt长度为14。 紧接着读取其中的内容并显示。

(3)在Windows下读取SD卡

  使用SD读写器,可以看到SD中存在着刚才有MicroPython写入的文件。

▲ 图2.3.2 Windows下查看SD卡内部的内容

2、测试其它SD卡

  使用另外一款只有512MB的SD卡,测试在MicroPython下是否能够读取该卡中的内容。

▲ 图2.3.3 测试一个512M的SD卡

  使用相同的程序,MicroPython显示如下信息:

Reset MicroPython...
Wait for MicroPython come back...
Download MicroPython : 24 lines/576 characters.
Begin to download program...
-------------------------------------------------------------------------

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 13, in <module>
OSError: 19
>>> 

3、写入main.py

  在SD存储 main.py,MicroPython上电后首先执行 main.py程序。

  下面是main.py的测试内容:

from machine                import Pin
import utime

for _ in range(10):
    print(_)
    utime.sleep_ms(100)

  写入SD卡那中。将SD卡插入测试 MicroPython小板:

▲ 图2.3.4 在SD卡中存储main.py

  上电后,程序输出:

[Y] sdcard ready.

[Y] file system on sdcard ready.

[Y] run the main.py on disk ...

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[Y] done. 1

MicroPython v1.16 on 2021-11-05; MB_F3270 with MM32F3277G7P
>>> 

 

试总结 ※


  文测试了基于MM32F3277下的MicroPython电路板设计。其中包含有SD卡接口,常用外设接口等。验证了现在的移植的MicroPython的对文件的基本操作功能。


■ 相关文献链接:

● 相关图表链接:

公众号留言

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    • 作者: 等明天会议讨论的结果吧。现在初步方案,灵动32 不使用在信标中。
  • G·RID er·Skye. D :性能咋样,基本上落地的东西还是c和cpp吧,有点鸡肋,不过做个入门,或者做个算法验证还可以,要是追求性能,还是老老实实写c吧
  • Poan :看过卓老师一分钟制版,至今念念不忘。建议卓老师做一期一分钟制版相关的视频/文章
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  • Hi :追求性能应该直接写汇编呀
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  • MOS.2SC3306 :追求性能应该直接写机器码呀
  • 大国 :什么样的产品上用mcro Python开发呢?
    • 作者: 竞赛比赛系统都是由 MicroPython开发的: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116399989
  • 对潇潇暮雨洒江天 :所以明天会有规则吗?
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  • L建豪 忄YH :下一届搞这个,太想玩了。用c语言外行人都看不懂,用python还能装装逼而且程序更加灵活了。
  • 叶观勇 :首先,裸片一般指切好的die,您这使用的是成品塑封器件,这标题是不是会引起误会呢,然后这个PCB设计得可真是一言难尽
  • :卓大大,今年多车协同会有三辆车嘛
    • 作者: 对的。车模要求自制。
    • :那三辆车可以有五个人参赛嘛
  • HHW :卓大大,今年还有全向嘛
  • 西东. :mp的开发方式绝对是最友好的。可以实现快速开发,不需要了解底层。调试方便。可以快速实现项目功能。虽然牺牲了部分性能,但益大于失。目前库文件不如arduino充足,希望日益增多
  • 木木二磊子 :今年四轮还是用英飞凌吗
  • 龙大侠 :这玩意关键是要有库用,不然自己特殊的需求满足不了
  • Red :我的个人感觉,没必要现在就分出来C语言和microPython孰优孰劣,双方各有所长,还有待时间来检验谁才是更有远大生命力的那个。像我比较喜欢探究原理的,C更加接近底层逻辑,用起来比较得心应手,但是也不乏有人比较注重结果的,希望用mpy快速上手,也是可以的。但实话说,只要现在计算机组成结构和原理没有做出重大突破,我并不觉得一个包装的更好的语言能有什么根本性的改变。
  • Galaxy :卓大,想请问一个12V的电源同时给一个开关电源芯片和一个电机驱动芯片供电时,这里的输入电容怎么确定啊,因为两款芯片都说了要加自己规定容量的电容
  • 博观约取 :建议扩大CH32V103的使用范围

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