SPIDMA接收18Kb数据，通过FatFS写入TF卡出现写入失败

junlianzi

如题所示，项目需要设计一个模块，通过SPIDMA接收数据并以txt文件储存到TF卡里面，数据量每次18Kb,每秒接收最多30次。通过V5开发板例程102和107a实现了相关功能，自己配置了SPIDMA接收,能够实现相关功能，通过串口打印发现会出现文件写入失败，通过示波器看波形，发现文件写入超时，后续数据已经到了，但还在写文件，造成数据丢失。不知道写入失败和写入超时这种情况如何是怎样造成的，大家能给予一些意见吗，如何解决相关问题，谢谢。

eric2013

关于文件系统实时写入问题，咨询过的人很多，后面有必要做个专题研究了
https://forum.anfulai.cn/forum.p ... 8160&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

junlianzi

现在解决了写入失败的问题，是由文件名命名使用了一些特殊字符造成的，另外没有按照8.3格式命名文件名也会造成写失败。每次18Kb，每秒写入10个文件，写了两千多文件全部成功但写到后面超时严重，写一个，丢失两个。每秒写一次的话比较稳定，现在的想法是新建文件后写入十次，再关闭文件，看看是否可以避免文件过多写超时的问题。

eric2013

junlianzi 发表于 2020-9-29 16:02
现在解决了写入失败的问题，是由文件名命名使用了一些特殊字符造成的，另外没有按照8.3格式命名文件名也会 ...

实时写入是要花点心思的。

yklstudent

18kbytes * 30 = 540 kbytes * 8 = 4320 kbits，这速度要求很高啊，关键还是SPI，试试SDIO接口吧

junlianzi

应该是KB，打错了

junlianzi

已经采用硬汉例程里的SDIO DMA了

junlianzi

采用F405RGT6,SPI DMA接收数据，SDIO DMA写入TF卡，程序中定义5*18*1024的三维数组作为缓冲队列，采用读写分离的方式。
现在60ms接收一次，每秒接收平均16.67次，每次18KB，每1000次数据存在一个文件内。多次测试，能达到接收三万次数据无误不丢失，基本满足了需求。后续还会再进一步测试。
简单分享一下实时写入的一些注意事项：
(1) TF卡品质要好，不同厂家的性能差异很大，建议买闪迪等厂家的高速TF卡。
(2) 根据写入数据需求对TF卡分配单元大小进行格式化,TF卡在FAT32格式化分配单元大小最大为64KB，实时写入建议格式化为64KB，实测不同大小对实时性有很大影响。
(3) 文件系统中创建文件和关闭文件的时间不确定，开关次数过多可能造成某次耗时过长，影响后续数据写入，所以采用每1000次数据写入一个文件的方式，减少
     对文件的开关次数。
(4) 随着写入数据的增多，和文件数目的增多,TF卡的写入速度会越来越慢，同样大小的数据，写入的时间也不确定，所以采用队列进行FIFO缓冲。

基本就是这些，TF卡在数据量较大，写入频率较高时实时写入还是比较有难度的，如果数据量较小频率较低的话还是比较稳定的，做过很多测试。
简单几句话，却是花费了大量时间精力调试测试得到的，记录一下，希望对大家有所帮助。

eric2013

junlianzi 发表于 2020-10-24 15:59
采用F405RGT6,SPI DMA接收数据，SDIO DMA写入TF卡，程序中定义5*18*1024的三维数组作为缓冲队列，采用读写 ...

谢谢分享经验，很详细。

junlianzi

使用两个月，说一下使用的一些事项，
1. 1000次保存一次数据改为100次保存一次数据，不会降低稳定性。
2. 使用中多次保存超过50000次数据，数据不丢失不错位。
3. 注意SPI连接线的长度以及电源的稳定性，在一台较老的机器进行测试时，经常出现数据丢失和错位的情况，
    怀疑是由于SPI连接线过长且没有屏蔽层，换用了较短的连接线，情况得到了一定改善，但数据依然会出问
    题，对比其他机器发现可能是由于机器电源不稳定造成的问题。建议SPI连接线使用屏蔽线，电源问题暂时
    未解决，

852050675

junlianzi 发表于 2020-10-24 15:59
采用F405RGT6,SPI DMA接收数据，SDIO DMA写入TF卡，程序中定义5*18*1024的三维数组作为缓冲队列，采用读写 ...

您好，非常感谢你的经验。
我目前也在做跟您很相似的事情，不同的是我的写入频率更高，每次写入的数据量更大（40次每秒，每次写入20Kbyte），我在长时间写入时会随机遇到FR_DISK_ERR问题，关闭当前文件创建新文件再写入后ERROR消失。经过调试发现是在f_write函数里（或者之前）有某些操作使得文件对象fp->err置为了1，导致报错。
请问您有遇到过这种情况吗？