ESP32 TF卡读写性能优化

本文针对SD_Test.ino测试中读写速度缓慢的问题进行了优化。通过调整SPI接口速度至16MHz并修改读写异常时的延时处理,显著提高了文件读写效率。

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在做SD_Test.ino测试的时候,发现其testFileIO测试进程非常慢。
仔细分析,有几个因素会影响读写性能。

  1. SPI接口速度
    将SPI时钟速度调到16M
 //if (!SD.begin())
    if (!SD.begin(SS, SPI, 16000000))
    {
        Serial.println("Card Mount Failed");
        return;
    }
DSTATUS ff_sd_initialize(uint8_t pdrv)
{
    char token;
    unsigned int resp;
    unsigned int start;
    ardu_sdcard_t * card = s_cards[pdrv];

    if (!(card->status & STA_NOINIT)) {
        return card->status;
    }

    AcquireSPI card_locked(card, 16000000);
    ....
  1. 每次读写的字节数
  2. 调整读写异常时的延时函数
char sdCommand(uint8_t pdrv, char cmd, unsigned int arg, unsigned int* resp)
{
    ...
        // Serial.printf("%s.%d : %u. token = %d\n","sd_diskio",__LINE__,millis(),token);
        if (token == 0xFF) {
            log_w("no token received");
            sdDeselectCard(pdrv);
            sdDeselectCard(pdrv);// 变更此处的延时处理
            // delay(1);
            sdSelectCard(pdrv);
            sdSelectCard(pdrv);
            continue;
        } else if (token & 0x08) {
            log_w("crc error");
            sdDeselectCard(pdrv);
            sdDeselectCard(pdrv);// 变更此处的延时处理
            // delay(1);
            sdSelectCard(pdrv);
            sdSelectCard(pdrv);
            continue;
        } else if (token > 1) {
            log_w("token error [%u] 0x%x", cmd, token);
            break;
        }
...
} 

优化效果:

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Opened file for reading
file size : 1048576
1048576 bytes read for 2531 ms
<think>好的,用户想了解如何使用ESP32TF进行读写操作,特别是示例代码和教程。首先,我需要整理ESP32不同型号的支持情况,比如C3和S3的区别。根据引用[1],ESP32C3没有machine.SDCard,而S3虽然有这个函数,但可能存在兼容性问题。这可能意味着用户需要注意开发板型号和MicroPython的支持情况。 接下来,用户可能需要知道硬件连接方式。引用[3]提到ESP32有两种接口:SPI和SDMMC。SPI使用4个IO口,适合大多数情况,而SDMMC需要6个IO口但速度更快。需要详细说明这两种方式的接线方法,并给出具体的引脚编号,尤其是不同型号ESP32的引脚差异。 然后是关于软件部分的示例代码。根据引用[3],Arduino环境下可以使用SD库,需要区分SPI和SDMMC的初始化方式。比如,SPI需要指定CS引脚,而SDMMC可能不需要。同时,MicroPython方面,引用[1]和[2]指出不同开发板的支持不同,可能需要使用自定义的库或者特定函数,比如machine.SDCard在S3上的使用问题。 用户可能遇到的常见问题包括引脚配置错误、库不支持、文件系统挂载失败等。需要列出这些问题并提供解决方案,比如检查接线、确认库的兼容性、格式化TF为FAT32等。此外,引用[2]提到ESP32-C3可以通过模拟U盘来读取TF,这可能是一个额外的应用场景,可以简要介绍。 最后,生成相关问题时要覆盖硬件连接、代码示例、不同开发板的支持、常见错误处理以及高级应用,帮助用户全面了解ESP32TF操作。需要确保引用正确,比如引用[1]关于SDCard支持的问题,引用[3]的接线方法和代码示例,引用[2]的U盘模拟方法。</think>以下是如何在ESP32上进行TF读写的详细教程,结合硬件连接和代码示例说明: ### 一、硬件准备 1. 推荐使用容量≤32GB的TF,格式化为FAT32文件系统 2. 根据ESP32型号选择接口类型: - SPI接口(通用方案):需连接4个引脚 ``` TF | ESP32 CLK → IO14/GPIO14 CMD → IO15/GPIO15 DAT0 → IO2/GPIO2 VCC → 3.3V GND → GND ``` - SDMMC接口(仅限ESP32-S3/S2):需连接6个引脚[^3] ``` TF | ESP32 CLK → IO36 CMD → IO37 DAT0 → IO38 DAT1 → IO39 DAT2 → IO40 DAT3 → IO41 ``` ### 二、Arduino示例代码 ```cpp #include <FS.h> #include <SD.h> void setup() { Serial.begin(115200); // SPI方式初始化(通用) if(!SD.begin(SS, SPI, 4000000)){ // SS引脚默认为GPIO5 Serial.println("挂载失败"); return; } // SDMMC方式初始化(仅限支持型号) // if(!SD.begin("/sdcard", true)){ // Serial.println("挂载失败"); // return; // } // 写入测试文件 File file = SD.open("/test.txt", FILE_WRITE); if(file){ file.println("Hello ESP32!"); file.close(); } // 读取文件 file = SD.open("/test.txt"); if(file){ while(file.available()){ Serial.write(file.read()); } file.close(); } } void loop() {} ``` ### 三、MicroPython注意事项 1. ESP32-C3需使用自定义FATFS库[^2] 2. ESP32-S3需确认固件版本支持: ```python import machine, os # SPI方式 sd = machine.SDCard(slot=2) # 需确认slot参数对应硬件设计 os.mount(sd, '/sd') ``` ### 四、常见问题解决 1. 挂载失败: - 检查TF格式是否为FAT32 - 确认引脚连接正确(CLK信号线需靠近ESP32) - 降低SPI时钟频率(如1MHz) 2. 写入速度慢: - 优先使用SDMMC接口(速度可达20MB/s)[^3] - 使用块写入方式(`file.write(buffer, len)`) ### 五、高级应用 可通过USB MSC协议实现U盘模拟(ESP32-S3专用): ```cpp #include "USB.h" #include "USBMSC.h" USBMSC msc; void setup(){ SD.begin(); msc.vendorID("ESP32"); msc.productID("SD_Card"); msc.begin(SD.totalBytes(), 512); USB.begin(); } ```
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