Embedded 以44 kHz的速率将16位数据记录到SD卡

我正在使用带有microSD卡的STM32F4微控制器。我通过DMA捕获模拟数据

我使用双缓冲区，一次采集1280（10*128-10 FFT）个样本。 当一个缓冲区已满时，我设置一个标志，然后每次查看128个样本，并对其进行FFT计算。所有这些都运转良好

数据正在以我想要的速率进行采样，FFT计算正如我所期望的那样。如果我让程序运行一秒钟，我看到它运行FFT大约343次（44000/128）

但问题是我想把这个FFT中的64个值保存到SD卡

• 我正在使用HCC fat文件系统库
• FFT计算的每个循环都将64个值复制到一个数组中
• 在每10次计算之后，我将这个数组的内容写入文件并重新开始
• 该数组存储640个浮点值（10*64）

这对于一秒钟的测试运行非常有效。我将22000个值存储到SD卡中

但随着时间的增加，我开始丢失样本，因为SD卡的写入时间更长。我需要SD卡持续存储超过87kbit/s（4字节*64*343=87808）。我尝试过增加DMA缓冲区的样本大小，然后增加它的写入次数，但没有发现有帮助

我使用的是8G microSD卡，4级。我将SD卡格式化为默认FAT32分配单元大小2048

我应该如何组织数据缓冲以实现这一点？我想少写点东西可能会有帮助。排队有帮助吗？我将如何实现这一点，有人会举个例子吗

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我发现clifford也有类似的问题，他使用的是一个队列。

在我的例子中，我通过尝试大量不同的卡来实现这一点——它们变化很大。如果我有足够的RAM来使用更长的缓冲区，那么它也会工作

如果您没有使用RTOS，队列缓冲选项可能对您不可用，或者至少实现起来非常简单

使用RTOS队列，我建议您创建一个消息队列，每个消息的长度

64*sizeof（float_32）

，队列中的消息数量将由您需要处理的卡延迟数量决定；例如，343的长度将维持1秒的卡暂停，并且需要87Kb的RAM。然后，应用程序将有一个高优先级线程执行FFT并将数据放入队列，而一个低优先级线程从队列中获取数据并写入文件

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在开始写入之前，您可以通过在DMA缓冲区中累积多个消息块来进一步提高性能，仔细选择最佳DMA缓冲区长度可能会带来一些好处

闪存对覆盖非常敏感。写入3kB，然后再写入3kB可能会被视为对前4KB的覆盖。在你的情况下，没有什么好的理由让你想写这么小的东西。我建议16 kB的写入（32帧/写入*64个样本/帧*4字节/样本）。您需要每秒写入5或6次，这应该符合任何旧SD卡的规格

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现在，你很可能在写作时又得到了1280个样本；你必须在另一个线程上处理这个问题。应该没有问题，因为在不使用CPU的情况下写入应该会阻塞（这是一个低级别的闪存延迟）

问题的最可能原因可能是您通过库与卡接口的方式

SPI协议上的SD卡（我假设在这里使用）可以以512字节的扇区单元读写，一些SD命令可以流式传输（以更快地执行顺序扇区访问）。SD卡SPI协议的一个重要元素是各种延迟，您必须轮询SD卡是否可以启动操作（例如将数据写入扇区）

您应该阅读库的API，以了解其编写过程是如何工作的。您将需要执行一些常规操作，这些操作最终将轮询卡片，以了解书写过程是否可以继续。有些卡在准备好操作之前可能需要一定数量的访问，有些卡可能会使用超时进行状态转换。如果很少调用函数（例如2-3毫秒调用一次），而同时又预期卡准备就绪，则可能无法正常工作。无论它是否已经完成，你都必须不断地唠叨

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仅根据自己使用SD接口的经验。

我也对此感兴趣。当我之前看过它时，在设置向扇区写入和从扇区读取时，似乎需要很长的设置时间。（我真的很难足够快地从SD卡上获取信息！）因为FAT不能保证您正在向相邻的扇区写入数据，似乎您必须初始化FAT文件代码中的每个扇区，而不仅仅是假设在写入前一个扇区后，您将写入下一个扇区。我假设如果您只是设置系统，以便在写入第一个扇区后，它可以将卡写入相邻扇区，直到卡满为止，你会没事的，因为没有那么长的设置时间告诉SD卡将要写入哪个扇区。这是脂肪的基本限制吗？您可能不会这么想，因为摄像头以高速率写入SD卡，并且使用FAT。感谢您的评论，但正如前面提到的，我使用的是HCC FAT文件系统库，该库负责扇区初始化。我已经联系过HCC，他们说该库能够每秒写入超过3MB的内容，这不是文件系统问题。因此，就目前的情况而言，我认为这个库能够做到这一点，我需要找到一个好的缓冲/队列系统来将数据写入sd卡。