mfkiwl / f767_gps_imu_fatfs_sd Goto Github PK

实验器材:
  阿波罗STM32F767开发板
实验目的:
  学习FreeRTOS在STM32F767上的移植SD卡，实现100hz IMU + 5hz GPS数据保存在SD卡中
硬件连接：
  （1）驱动方式：采用 4 位 SDIO 方式驱动，6线制
  （2）引脚：SDIO_D0/SDIO_D1/SDIO_D2/SDIO_D3/SDIO_SCK/SDIO_CMD 分别连接在 MCU 的 PC8/PC9/PC10/PC11/PC12/PD2 上面
  （3）驱动接口：F767自带的SDMMC接口

文件管理系统：
1、文件系统是什么？
（1）负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。
（2）即在磁盘上组织文件的方法。方便管理、查看、编辑文件
（3）不需要直接操作底层地址来读写信息了，可以使用文件系统的API函数，效率更高
2、使用文件管理系统Fatfs，来管理SD卡，底层接口函数：6个接口函数，中间层是FATFS模块，应用层编写应用函数就可以了。

项目中遇到的问题：
1、调用SD卡读写函数后，提示硬件错误的问题。
分析原因：
Fatfs文件管理系统所用内存较大，而所在任务分配的内存不够用。
解决方法：
task2的任务堆栈设置的太小了。改为1024Byte就可以了
#define  TASK2_STK_SIZE   1024 
另外，系统所有总的堆大小configTOTAL_HEAP_SIZE也改大了
configTOTAL_HEAP_SIZE                                        ((size_t)(128*1024))     //128K
2、问题描述：IMU数据输出频率为100HZ，GPS数据输出频率为5HZ，使用FatFs系统管理SD卡存储，测试发现，数据写入SD卡后，保存的数据有缺失的现象。
问题分析：
多次测试，查看保存的数据，分析数据保存不完整的原因。经过分析得知，原因有二，首先，在多处调用SD卡保存数据的函数，频繁打开、关闭文件会占用较多时间。另一方面，由于IMU数据输出频率变为100HZ，单位时间的数据量更多，SD卡写入文件相比于之前也会增加一些时间，导致这段时间输出的数据没有保存成功。
解决方法：
经查阅资料，得知可以使用环形缓存区的方法来解决该问题。将原来多处数据写入SD卡的地方，改成写入环形缓存区，节省了频繁打开、关闭文件占用的部分时间。另外，每次接收20组IMU数据和1组GPS数据后，将环形缓存区中的数据统一存入SD卡中，这段时间新的数据依然可以写入环形缓存区中，这样便完成了一次数据的存储。周而复始，数据便可以完整保存下来了。
测试结果：经过多次测试，数据保存完好，没有再次出现数据保存不完整的现象
3、在系统初始时，我们创建了FIFO的缓存区，那么这部分空间什么时候释放掉呢？
解决方法:
（1）暂时的解决方案： 
    在停止数据保存到SD卡时，通过串口发送命令“stop save data”;这是单片机解析到该指令后，释放fifo缓存区内存空间。
（2）查阅资料得：复位或者重启后，RAM中数据会清除，故不会产生内存泄露
    SRAM掉电会丢失数据
    我虽然没有释放掉这些内存，但是我设备用完后会断电，会复位重启，这样也不会造成内存泄漏