【ZYNQ Ultrascale+ MPSOC FPGA教程】第二十四章 PS端SD卡讀寫

原創聲明：

本原創教程由芯驛電子科技（上海）有限公司（ALINX）創做，版權歸本公司全部，如需轉載，需受權並註明出處。

適用於板卡型號：

AXU2CGA/AXU2CGB/AXU3EG/AXU4EV-E/AXU4EV-P/AXU5EV-E/AXU5EV-P /AXU9EG/AXU15EG

 

vivado工程目錄爲「ps_hello/vivado」

vitis工程目錄爲「ps_sd/vitis」

 

本章介紹使用FatFs文件系統模塊讀取SD卡的BMP圖片，並經過DP顯示。

1. FatFs簡介

FatFs是一個通用的文件系統模塊，用於在小型嵌入式系統中實現FAT文件系統。FatFs的編寫遵循 ANSI C，所以不依賴於硬件平臺。它能夠嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, SH, Z80, H8, ARM等等，不須要作任何修改。

應用程序經過API函數來調用FatFs系統模塊，從而來控制SD卡這些存儲設備。

FatFs 系統提供了不少 API 函數，咱們在下面列舉了如下咱們例程中會用的的 API 函數。

f_mount - 註冊/註銷一個工做區域（Work Area）

f_open - 打開/建立一個文件

f_close - 關閉一個文件

f_read - 讀文件

f_write - 寫文件

關於 API 函數的介紹和說明，你們能夠參考如下的網站進行更深一步的瞭解，這個網站上

給出來了每一個 API 函數的使用說明和例子。

http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

2. Vitis程序開發

1）打開Vitis軟件，咱們已經爲你們生成了一個sd_bmp的工程。這裏須要配置BSP支持包的屬性，在Board Support Package Settings裏選擇xilffs項，使能項目支持xilffs文件系統。

關於xilffs庫是Xilinx提供的FAT文件系統支持包，用戶能夠調用庫裏的API函數實現對

SD/eMMC等設備的操做。xilffs庫裏主要包含FAT的文件系統(File System Files)和驅動層文件(Glue Layer Files)。

2） 關於xilffs庫的介紹和應用，你們能夠參考如下Xilinx官網連接：

http://www.wiki.xilinx.com/xilffs

3） 接下來咱們來看sd_bmp的工程代碼。在工程代碼裏，咱們須要把 SD 卡里存儲的 bmp格式的圖像數據讀出來，去掉圖像頭後放到DP的顯示緩衝區中，而後實現圖像在DP顯示器的顯示。

4）在bmp.c 文件裏，咱們添加了一個 bmp_read 的函數，在這個函數裏首先用f_open函數打開一個 SD 卡里的bmp的圖片文件。而後讀取這個文件的前面 54 個字節，由於BMP圖像文件的前面54個字節爲圖像頭文件，裏面包含了圖像的像素大小信息。再一行一行的讀取圖像數據存到DP的 frame 顯示緩衝區中。

因爲BMP的存儲是上下顛倒的，所以在bmp_read函數中調整了順序，存入frame緩存區。

5）同時咱們也準備了BMP文件頭結構體，以及一些經常使用分辨率的圖像頭設置，放在bmp.h文件中。

6） 結合以前小貓圖片的顯示，將小貓圖片保存成bmp格式，保存到SD卡里，在bmp_write函數中，結合bmp頭和bmp數據，保存到SD卡。

7） 在main函數裏，調用bmp_read函數實現一副圖像從SD卡讀取到DP顯示緩衝的存儲，這裏的 BMP 圖像的文件名1.bmp須要和存儲在SD卡里的文件名同樣。用bmp_write，將小貓圖片寫入SD卡。

3.板上驗證

1) 首先須要先存一副1920*1080像素，24bit的BMP文件到SD卡里，文件名爲1.bmp（文件在工程目錄下），開發板斷電狀況下，把SD卡插入卡座裏。

2) 開發板鏈接DP顯示器，而後上電，下載程序運行以後咱們能夠在DP顯示器上顯示SD卡里存儲的1.bmp文件的圖像。

3) 以後可將開發板斷電，將SD卡插到電腦上，能夠看到多了CAT.BMP