34_FATFS_SD_CARD_LCD

例程简介

前几个Demo如 28_SPI_LCD_ILI9341_9488_9481_ST7735_7789_7796_HX8357C、33_FATFS_SD_CARD，都是在SPI总线上挂载了单个外设，并没有多个共用。

而由于ESP32的可用GPIO较少，必须充分利用IO资源。显然像前几个Demo中，单个外设独占总线的用法很浪费。

本例Demo的 LCD 与 SD_CARD 使用同一SPI总线，通过分时复用的方式，达到节省GPIO资源占用的目的。

使用 FreeRTOS 的 Task，创建两个任务：

1. led_task ，控制LED闪烁

2. spi_lcd_sd_card_fatfs_task ，初始化 SPI总线、LCD、SD卡、FATFS文件系统，创建、重命名、写入、读取文件

硬件连接

LCD 与 SD_CARD 使用同一SPI总线，VSPI_HOST（ESP32的SPI3）。

SPI的CLK速率测试（LCD与SD_CARD的CLK设置为不同频率）

LCD 与 SD_CARD 共用同一SPI总线，但两个外设的CLK频率明显不一样。LCD需要快速刷屏，要尽可能地快；而SD卡的SPI最大只能25MHz。

那么如果挂载的多个外设的CLK频率不一致，ESP32实际的输出效果是怎样的呢？通过示波器捕获观察实际频率：

• 设置SPI的CLK频率为 40MHz。LCD与SD分时复用，示波器实际测量结果为：LCD刷屏时CLK频率为40MHz；SD读写为20MHz。

• 设置SPI的CLK频率为 80MHz。LCD与SD分时复用，示波器实际测量结果为：LCD刷屏时CLK频率为80MHz；SD读写为20MHz。

故不同外设挂载于同一总线上，完全不需要担心频率不一致导致的使用问题，SDK会根据当前使用的设备，输出对应的匹配频率。

上面的SD读写时，频率一直为20MHz，是因为SD卡在SPI模式下最大频率仅为25MHz。而在IDF的配置中，SD-SPI的默认频率为20MHz。

运行现象

• LED闪烁。

• 打开终端，ESP32上电运行后，会初始化 SPI总线、LCD、SD卡、FATFS文件系统，创建、重命名、写入、读取文件。终端会显示出ESP32挂载的SD卡名称。LCD会显示终端输出的相同内容。

为什么使用SPI？而不适用SDIO

SDIO-1线模式，所用的IO数，比SPI模式还要少一根，且速率比SPI还快。

但因为还要另外挂载SPI-LCD，为了节约引脚占用，故与LCD使用同一种总线，SPI。

关键函数

// SD卡初始化、FATFS文件系统挂载（仅限于SPI接口模式，且SPI总线的初始化必须先于本函数。）
sdmmc_card_t* sd_card_fatfs_spi_init(void);

乐鑫ESP32-FATFS帮助文档：ESP32-FATFS

函数功能及更多介绍详见官网在线文档。 FATFS官网：FATFS在线文档

注意事项

• SD卡的Block为4K，而FATFS最小也需要4K的缓存，所以创建任务时要多留出一些内存，否则会反复重启。

• 本Demo中，LCD 和 SD卡 共用同一SPI总线的同时，也共用了同一DMA通道。

如出现不能下载代码的现象

GPIO2引脚用作自举引脚，应为低电平才能进入UART下载模式。一种方法是使用跳线连接GPIO0和GPIO2，然后，大多数开发板上的自动复位电路会在进入下载模式时将GPIO2和GPIO0一起拉为低电平。所以设计PCB时尽量别用GPIO2做SD卡的引脚，建议做输出引脚，如LED输出。（编译官方sd_card后，烧录，很大概率会出现不能自动烧录的情况，就是GPIO2被拉高的原因，需要将GPIO2浮空或者手动拉低）

Connecting......................................_____

断开SD卡D0 / MISO线与GPIO2的连接，然后尝试再次上传。 阅读上面的“关于GPIO2的注意事项”。