用SFUD库简化SPI Flash开发:通用驱动应用示例详解

开发SPI Flash驱动程序时,兼容性与易用性往往难以平衡。SFUD库通过统一的抽象层,解决了不同芯片间的差异问题,同时保持代码简洁高效。本文将通过多个实际应用示例,深入剖析SFUD库的核心功能,指导开发者高效实现SPI Flash读写功能。

SFUD(Serial Flash Universal Driver)是开源的串行SPI Flash通用驱动库。

旨在解决不同品牌及规格串行Flash的命令差异问题,通过统一接口实现跨硬件兼容,从而降低嵌入式系统的开发复杂度,提高软件的可重用性和可扩展性。

LuatOS为开发者提供了便捷的SFUD核心库API接口:

支持通过SFUD原生接口直接操作Flash存储单元,也支持将Flash设备挂载为SFUD LFS文件系统实现标准化文件管理,简化嵌入式存储管理并提升开发效率;

支持设置文件系统挂载的偏移量和大小,提供更灵活的配置选项,适用于物联网智能设备、工业控制等不同应用场景的需求。

本文将以Air780EHM核心板为例,分享的SFUD应用示例;此示例同样适用于Air780EHV、Air780EGH系列。

一、主要准备工作

Air780EHM核心板套件

SPI Flash模块

注:需要选用支持SFUD标准的SPI Flash模块,本文使用W25Q32演示。

Type-C USB数据线

Win10及其以上PC电脑

Air780EHM核心板通过Type-C USB数据线连接电脑;支持USB口供电,使用时请将USB旁边的开关拨到ON一端。

Air780EHM核心板通过杜邦线和SPI Flash模块连接,对应管脚接线方式如下图表所示:

二、最新源码下载

最新demo已上传源码仓库:https://gitee.com/openLuat/LuatOS/tree/master/module/Air780EHM_Air780EHV_Air780EGH/demo/sfud

sfud_test.lua代码如下图示,完整demo详见源码仓库。

相关注意事项:

在sfud_test.lua中,通过test_sfud_raw和test_sfud_mountl两个变量来控制,是通过SFUD接口去读写Flash,还是挂载为SFUD LFS文件系统,通过文件系统相关接口去操作SFUD LFS文件系统中的文件。

也可以同时使用这两种方式,不过要注意同时使用SFUD直接写入时的地址和挂载SFUD LFS时的偏移量需要设计好(注意偏移量需要是64k的倍数),避免发生冲突。

三、示例运行结果

Air780EHM核心板通过LuaTools烧录内核固件和demo脚本代码。烧录成功后开机运行,通过LuaTools日志查看运行结果。

3.1 通过SFUD原生接口直接操作Flash:

写入字符串:luatos-sfud1234567890123456789012345678901234567890

然后读取前4字节数据。

结果如下图所示:

3.2  将Flash设备挂载为SFUD LFS文件系统:

我们将Flash设备成功挂载为SFUD LFS文件系统后,通过标准化文件管理接口对文件系统进行了全流程验证。

日志输出显示,文件系统挂载过程顺利完成,且测试文件读写、内容追加、文件删除等核心操作均能稳定执行,整个交互过程无异常报错信息,充分验证了SFUD LFS文件系统在嵌入式存储场景下的功能完整性。

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