Загрузка...Модуль для чтения флешек
Подборка mp3 модулей для модернизации музыкальных центров и создания бумбоксов
У многих есть музыкальные центры от именитых производителей выпущенные много лет назад. Работают они еще хорошо, но USB и TF портов, а так же блютуз у них нет. Однако из ситуации можно выкрутиться и дооснастить их недостающими современными возможностями. Полезна информация будет и тем, кто сам, своими руками мастерит и хочет сделать бумбокс. Модули небольшие, а разнообразие конструкций даст возможность выбрать нужный, подходящий под конкретные условия.
1. Модуль, определяющийся по блютуз, как BT-SPEAKER, имеет небольшой дисплей для индикации режимов работы, некое подобие спектроанализатора, читает флешки и карты памяти объемом до 32 ГГб. Оснащен Aux входом и FM радио. Питание от 5 до 12 Вольт. В комплекте имеется пульт ИК пульт ДУ. Кнопками на лицевой панели можно переключать треки и менять громкость. Габаритные размеры позволяют вмонтировать в магнитолы формата 1DIN. Можно найти этот же модуль, но с усилителями 2*3 Ватт.
2. Следующий модуль так же оснащен блютуз, Aux входом, FM радио, читает флешки и карты памяти, но уже формата SD (или microSD через переходник). Питание 5-12 Вольт, из форматов понимает MP3, WMA, WAV. Габаритные размеры 107x25x38 мм, установочные 83x20x38 мм. Есть эквалайзер и переход по папкам. Пульт ДУ в комплекте. Важный элемент функционала — есть физический выключатель питания, т.е. хорошо подойдет для бумбоксов.
3. Модуль похожий на предыдущий, но понимающий больше популярных форматов. Этот уже умеет воспроизводить MP3, WMA, WAV, FLAC и APE. Питание 12 Вольт. Набор интерефейсов стандартный — блютуз 5.0, USB, SD card, FM радио и Aux. Последнего нет на лицевой панели, подключается на плате и там же можно подключить микрофон, что даст возможность организовать громкую связь.
4. Следующая версия mp3 модуля кроме блютуз 5.0, FM радио и USB для чтения флешек имеет слот для microSD карт памяти и выведенные на переднюю панель вход Aux и микрофон. Можно не только разговаривать по телефону, но и записывать звук на карту. Из форматов — MP3, WMA, WAV, FLAC, APE. Пульт, питание 12 Вольт.
5. МР3 модуль со стандартным набором интерфейсов, но без микрофона (да, и не всем он нужен). Читать умеет мр3 и wav. Питание 5-12 Вольт. Отличительная особенность — плоская конструкция. Габаритные размеры 90*41 мм. Глубину конструкции можно оценить визуально в районе 20 мм, т.е. хорошо может вписаться на крышку подкассетника старой деки.
6. Еще один модуль в относительно плоском исполнении. Вполне возможно, что так же получится удачно инсталировать в подкассетник деки. Заявленные форматы — MP3, WMA, WAV, FLAC, APE. Габаритные размеры 75*50*31 мм. Можно заказать стального и черного цвета. Питание 5 или 12 Вольт. Есть микрофон и возможность выбора папки. Имеется предустановленный эквалайзер и FM радио. Пульт в комплекте.
7. Модуль глубиной всего 23 мм и хорошим набором читаемых форматов — MP3, WMA, WAV, FLAC, APE. Ссылка здесь. Есть радио, понимает карты памяти и флешки объемом до 32 ГГб. Есть предустановленный эквалайзер, повтор треков и спектроанализатор на экране бОльших размеров по сравнению с предыдущими образцами. Версия блютуз 5.0. Немного удивляет выбор цвета пластика панели, но модуль интересный и в самоделках может занять свое место.
8. Модуль с двумя линейными входами — один на передней панели, второй на плате. Кроме того блютуз, USB, SD карта и радио. Понимает WAV, MP3, WMA. Поддерживает китайские и английские тэги, можно переключать папки, записывает звук, подключается внешний микрофон. Есть эквалайзер, не сбрасывает настройки после отключения питания (12 Вольт). Габариты 135*63. Монтажная глубина 20 мм, с панелью и кнопками 28,5 мм.
9. Недавно появившийся модуль отличается хорошим внешним видом и человеческим пультом управления. Читает APE, FLAC, WMA, WAV, MP3, ААС и отображает теги на китайском и английском языках на экране размером 52*31 мм. Общие габариты модуля 106*66 мм, посадочные 86*50. Имеет прорезиненные кнопки, одна из которых отключает микрофон. Микрофон внешний и подключается сзади на плате. Кроме того можно подключить два линейных входа и энкодер для регулировки громкости. На экране имеется символ уровня заряда аккумулятора автомобиля. Можно делать запись с микрофона, радио или линейного входа. Есть эквалайзер, переходы по папкам, воспроизведение треков подряд, повтор одного или случайный выбор.
10. Самый интересный на мой взгляд и по отзывам знающих людей модуль, который может читать массу форматов, имеет спектроанализатор уже вполне «взрослого» вида, вход для внешнего микрофона для разговоров по телефону и записи звука. Есть эквалайзер, переход по папкам, выбор режимов воспроизведения. Питание 7-12 Вольт. Общие габариты 120*63, монтажные 101*53*20мм. Есть небольшая ошибка в оформлении — вместо CARD на передней панели написали CADR)), но это с лихвой перекрывается главным преимуществом данного модуля — им можно управлять с помощью приложения BTMate из PlayMarket.
У данной версии модуля (старшая модель) плата желто-оранжевого цвета с надписью AVN1715. Есть младшая версия с платой красного цвета. Экран там меньше, а приложение BluetoothBox. Однако новая версия модуля более продвинутая.
МАРСОХОД
Open Source Hardware Project
Проекты Altera Quartus II для платы Марсоход
USB устройство из платы Марсоход
- Печать
Подробности Категория: Проекты Altera Quartus II для платы Марсоход Создано 18 Октябрь 2010 Автор: Николай Ковач Просмотров: 41273
Я уже писал кое-что про USB.
Тема эта очень сложная, но с другой стороны очень полезная и нужная. У меня одна статья была про USB протокол вообще, а вторая – это был уже первый проект USB для платы Марсоход. Хорошо бы, чтоб Вы сперва прочитали те статьи. Тогда и эту будет легче понять. К сожалению в том первом проекте не все было сделано достаточно хорошо, и вот, потратив еще немного времени, мы выпускаем следующую версию проекта низкоскоростного устройства USB для нашей платы Марсоход.
Что было улучшено?
- Десктипторы и всякие другие пакеты раньше кодировались в логике, а теперь перенесены в UFM (User Flash Memory) чипа. Это позволило освободить немного места в чипе и сделать дескрипторы «длиннее и осмысленней».
- Теперь мы предлагаем Windows драйвер для нашего устройства!
- Теперь устройство должно правильно распознавать назначение USB адреса, а значит, может работать через USB хабы без конфликтов с другими устройствими.
- Были исправлены ошибки связанные с «bit stuffing»
- Теперь в наше устройство можно не только писать, но и можно читать из него!
Итак, попробую описать мой проект.
В этом проекте USB сейчас всего 5 модулей. Это модуль чтения пакетов из флешки чипа pkt_reader , модуль altufm_none0 , который представляет флеш память чипа и встроенный генератор (около 5Mhz), USB приемник ls_usb_recv , USB передатчик ls_usb_send , и ядро USB функции ls_usb_core .
1. Чтение USB пакетов из UFM.
Чип CPLD, который установлен на плате Марсоход имеет встроенную флеш память небольшого объема – всего 512 шестнадцатибитных слов. Это не много, но вполне достаточно для хранения всяких USB descriptors – описателей USB устройства. Как я уже писал в предыдущих статьях, при подключении USB устройтва оно должно быть распознано системой. Операционная система определяет тип устройства, его название, серийный номер (если есть) читая эти описатели из устройства. Кроме того, устройству назначается USB адрес, который оно должно использовать во время работы. Для всех эти обменов данными в обе стороны нужны зараннее заготовленные пакеты. Мы разместили все пакеты дескрипторов в этой флеш памяти UFM в специальном формате.
Например, вот фрагмент файла table2.mif, который описывает содержимое флеш:
— Descriptor String Serial Number
01e0 : 4b8d;
01e1 : 0312;
01e2 : 0030;
01e3 : 0030;
01e4 : 0030;
01e5 : d112;
01e6 : 0000;
01e7 : 0000;
Пакет дескриптора описан так, как он будет передаваться в USB шину: байт за байтом, от первого байта PID, до последних двух байтов контрольной суммы включительно. Единственное исключение – нулевой байт описателя. Младшая тетрада обозначает длину передаваемого пакета. Вместо этого нулевого байта всегда будет посылаться, как положено байт SYN == 0x80, обозначающий начало пакета.
Кроме этого, в самом начале файла table2.mif имеется 32 специальных коротких пакета – это те пакеты, которые мы сможем читать из нашего устройства как «полезные данные». Я решил, что нужно сделать возможным чтение состояния 4-х кнопочек платы Марсоход. Четыре кнопочки – это 16 комбинаций. Но поскольку передача пакетов по шине USB нумеруется как четный-нечетный, то всего нужно «заготовить» уже 32 пакета. Таким образом, когда программа на компьютере захочет прочитать состояние кнопочек платы, она посылает запрос на чтение и наше USB CORE сразу знает адрес флеш памяти для ответного пакета – адрес прямо определяется 4-мя битами кнопок плюс один бит четности. Зараннее заготовленные пакеты хороши тем, что не нужно делать логику по подсчету контрольной суммы USB.
Исходный текст модуля чтения пакетов из флешки можно посмотреть здесь.
2. Модуль USB приемника.
В этот модуль были внесены несколько важных изменений. Во-первых, исправлена ошибка приема при «bit stuffing». Во-вторых, добавлено детектирование сигнала сброса шины USB. Конечно, оно несколько примитивное, но вполне работоспособное. У меня сигнал usb_reset появляется если обе линии USB DP и DM находятся в нуле более 16 тактов. Это конечно не 10мс, как по USB спецификации, но такое решение работает. Сигнал USB сброса важен для правильного назначения USB адреса устройству.
Приемник не работает, когда наше устройство само что-то передает. То есть мы не принимаем свои же данные. Это сделано с помощью входного сигнала enable (инверсия от bus_ enable ).
Принятые байты выдаются на шине rdata[7..0] по сигналу rdata_ready . Кроме того, номер принятого байта в принимаемом пакете выдается по шине rbyte_cnt[3:0] . Все эти сигналы подаются на вход USB CORE, которое и решает, что же дальше нужно делать.
Вот исходный текст модуля на Verilog. Зараннее хочу попросить прощения у некоторых возможных критиков. В этом модуле кое-где используется ассинхронный сброс триггеров не по прямому назначению (приведение схемы в исходное состояние после включения питания), а для непосредственной работы приемника. Это сделано умышленно с единственной целью экономии места в чипе. Все таки у меня не очень тривиальная задача сделать правильно работающее устройство в 240 логических элементах ПЛИС. Пришлось реально поломать голову как разместить всю логику, чтобы еще и на будущее развитие осталось.
Здесь можно посмотреть как USB приемник работает, его временные диаграммы (кликните на изображении, чтобы увеличить):
3. Модуль USB передатчика.
Передатчик простой. По сигналу start_pkt начинается передача первого байта. Включается сигнал bus_enable и двунаправленная шина USB переключается на передачу от нашего устройства к хосту. Передаваемые данные подаются в передатчик по шине sbyte[7..0] . Когда передатчику требуется следующий байт пакета он выставляет сигнал show_next и USB CORE должно предоставить этот следующий байт на шине sbyte[7..0] . Так же, USB CORE должно зараннее уведомить передатчик о последнем байте в пакете сигналом last_pkt_byte . Когде передан последний байт, передача завершается состоянием SE0 (сигналы DP и DM в нуле в течении двух периодов передающей частоты 1,5Mhz) и затем снимается сигнал bus_enable , шина переводится в направление «на прием».
Временные диаграммы (кликните на изображение, чтобы увидеть крупнее):
Вот еще крупнее:
4. Модуль USB CORE, определяет всю логику устройства.
Самое главное предназначение этого модуля – распознавать принятые от хоста пакеты и решать, что с ними делать дальше, возможно отвечать своими пакетами в нужной последовательности. Именно этот модуль определяет когда и какой пакет из какого дескриптора посылать. Этот модуль вырабатывает запрос на чтение пакета из флешки и передает считанные данные в передающий модуль. Адрес пакета во влеш памяти UFM определяется типом запроса от хоста.
Еще одна необходимая и важная функция этого модуля – правильная реакция на назначение USB адреса. Устройство не должно ничего отвечать, если запрос от хоста идет для другого адреса. Такое возможно, если устройство подключенно через USB хаб.
5. Драйвер устройства и пользовательская программа.
Поскольку мы решили все сделать как можно правильней, то нам, конечно, нужен драйвер к нашему устройству. Написание драйверов операционной системы Windows — это отдельная и сложная тема. Скажу лишь, что в данном случае мы не написали ни строчки кода. Мы взяли пример драйвера USB устройства из пакета Microsoft Windows Driver Developer Kit . У меня сейчас стоит версия WINDDK 2600.1106. Возможно (наверняка) есть и более свежий пакет разработчика драйверов от Microsoft. Поищите на сайте Microsoft.
В том DDK, что есть у меня, я нашел пример прототипа драйвера в папке c:winddk2600.1106srcwdmusbbulkusb
В этой папке есть пример драйвера bulkusb.sys и пример пользовательского приложения, которое читает из устройства или пишет в него RwBulk.exe .
Я просто откомпилировал эти программы и их сразу можно пытаться использовать и нашим устройством. Правда есть одно небольшое «но». Сперва нужно установить драйвер в ОС и для этого нужно иметь INF файл.
В примере Microsoft есть и пример INF файла. Он нам, в общем, подходит. Только нужно заменить в нем строку описывающую идентификатор производителя устройства и идентификатор устройства. Эти параметры напрямую определяются USB дескрипторами устройства – а они у нас записаны во флеш памяти.
Наша строка должна выглядеть вот так:
Для нашего устройства мы взяли idVendor = 0x9FB (Altera) и idProduct=0x60A5. Эти числа стоят в нашем Configuration Descriptor.
Итак. Компилируем наш проект. Прошиваем плату Марсоход. Подключаем провод с разъемом USB к плате. Подключаем плату к USB порту компьютера. Появляется окно «Найдено новое устройство». Далее следуете указаниям в этом окне. Установка драйвера вручную. Указываете путь к INF фйлу и путь к драйверу bulkusb.sys . Все. Драйвер установлен. В этом легко убедиться, если зайти в диспетчер устройств:
Для работы с устройством я написал (Microsoft Visual Studio v6.0) простую тестовую программу. Она позволяет зажигать на плате Марсоход светодиодики и читать состояние кнопочек платы.
Теперь у нас все сделано более правильно. Чтобы зажечь светодиод программа пишет в устройство. Передача туда идет на USB Endpoint = 2. Чтение из устройства идет на USB Endpoint =1.
Исходные тексты драйвера, INF файла и этой программы Вы найдете в архиве вместе с проектом Altera Quartus II для платы Марсоход:
Вот подключаем нашу плату к ноутбуку через USB хаб.
К этому же хабу подключена USB мышь. Так проверяем, что наше устройство работает через хаб не конфликтуя с другими устройствами.
Вот на этом видео это то же видно. Я могу зажигать светодиоды на плате нажимая чекбоксы в программе. Когда нажимаю кнопочки на плате Марсоход, то программа это видит и меняет имя кнопочки на экране.
Вот так. Надеюсь на базе этого проекта скоро мы сможем показать вам еще много интересных вещей.
Аппаратные неисправности флешки
Аппаратными неисправностями flash-памяти принято называть неисправности, при которых для восстановления данных необходимо выпаять микросхемы памяти и вычитать их содержимое для дальнейшего анализа и сборки.
К аппаратным неисправностям относятся:
Повреждения контроллера flash;
Повреждения микросхем NAND памяти;
Повреждения трансляции;
Механические повреждения.
Основные симптомы:
Не определяется в системе(не видна в диспетчере устройств, не отборажается в «Мой компьютер»;
Определяется как «0 байт» в «управлении дисками»;
Определяется как «нет носителя» в «Мой компьютер»;
Просит отформатировать отображается сообщение «Файловая система RAW» в «Управлении дисками»
Ни в коем случае не стоит форматировать флешку в надежде спасти данные. Попытки записи чего-либо на носитель с поврежденной трансляцией могут привести к необратимой порче содержимого микросхем памяти!
Восстановление данных с flash-памяти
при аппаратных неисправностях
Диагностика неисправности
Подключение флешки (карты памяти) к компьютеру, при необходимости используется соответствующий адаптер. Проверяем, определяется ли флешка в «Диспетчере устройств», «Диспетчере дисков» и в «Мой компьютер». Если флешка определяется правильным объемом, но просит отформатировать, анализируем ее содержимое HEX-редактором на предмет наличия элементов файловых систем, правильности заголовков файлов и папок.
Одним из видов диагностики на предмет правильности трансляции может стать попытка автоматического анализа при помощи программ для восстановления данных. Учитывая тот факт, что программными средствами решить аппаратные неисправности невозможно, неудачная попытка восстановления данных может свидетельствовать об аппаратной неисправности: если при сканировании не нашлось валидных заголовоков файлов, скорее всего, имеет место порушенная трансляция содержимого памяти.
Если флешка (карта памяти) не определяется или определяется неправильным объемом (например, 0 байт или с сообщением «в устройстве нет носителя»), то у нее точно неисправность аппаратного происхождения. Все аппаратные неисправности флеш-накопителей принято называть неиспраностями контроллера из-за одинакового подхода к их решению.
Восстановление данных
1. Отпаивание микросхем памяти.
Перед вычитыванием микросхем памяти их необходимо снять с платы, на которой они установлены. Для этой цели используются паяльные станции: инфракрасные, термовоздушные. Для обеспечения быстрого и эффективного прогрева припоя во многих случаях применяется дополнительный нижний подогреватель. Несоблюдение температурного режима (время и температура нагрева) может привести к выходу из строя микросхемы памяти, либо к чтению с большим количеством некорректируемых битовых ошибок.
Отпаивание микросхем памяти для их последующего вычитывания программатором применяется только для flash-устройств в немонолитном (дискретном) исполнении, то есть имеющих в своем составе отдельные компоненты. Получение доступа к памяти монолитных флешек — гораздо более трудоемкий процесс.
Отпаивание микросхем памяти во флешках производится для их последующей установки в устройства чтения NAND-памяти (PC-3000flash или NAND Reader). Делается это по той причине, что неисправная флешка (или карта памяти) не способна правильно передать содержащуюся в ней информацию через интерфейс (USB-разъем или разъем карты памяти), что делает невозможным работу с ней при помощи программ по восстановлению данных.
2. Чтение содержимого микросхем памяти.
Для вычитывания содержимого микросхем памяти применяются специализированные программаторы, обеспечивающие сохранение содержимого памяти в «сырые» файлы — дампы (Dumps). Каждая микросхема может иметь в своем составе 1, 2 или 4 физических частей, подключаемых сигналом ChipEnable (CE#), и все эти части задействуются контроллером по определенному алгоритму. При чтении каждая из физических частей микросхемы (банк памяти) сохраняется в отдельный файл. Для чтения микросхем памяти всех известных типов в нашем арсенале имеются соответствующие адаптеры.
Для нестандартных, новых, неизученных и монолитных корпусов в нашей лаборатории применяются адаптеры для анализа (Circuit Board) и собственные разработки (адаптеры для NAND Reader).
3. Анализ содержимого дампов
Вычитанные из микросхем дампы памяти содержат в себе информацию, подвергнутую нескольким типам преобразований. Делается это по нескольким причинам: во-первых, это обусловлено архитектурой микросхем памяти и раоты с ее содержимым; во-вторых — для ускроения работы flash-памяти (наподобие RAID); в-третьих — для «выравнивания» заряда с целью уменьшения износа ячеек памяти.
Элементарные преборазования во флешпамяти
ECC коррекция — предназначена для корректировки «на лету» битовых ошибок содержимого микросхем памяти. После вычитывания дампа микросхемы памяти мы производим анализ и коррекцию при помощи известных кодов ECC (Error Correction Code). Код коррекции ошибок (ECC) хранится прямо в микросхемах памяти в специальных служебных частях страницы.
Служебная информация, необходимая для работы контроллера (транслятор, логи отладки, код ECC) хранится в специально отведенных для этого частях страницы. Учитывая, что размер сектора, принятый для работы компьютерных систем, равен 512 байт, а физический размер страницы микросхем памяти никогда не кратен 512, страница как раз может вместить в себя несколько секторов с данными пользователя и участки со служебной информацией. При анализе содержимого дампов памяти в обязательном порядке производится сортировка данных пользователя, служебных данных и кодов ECC. При этом область данных пользователя и служебная информация участвуют в дальнейшей сборке виртуального образа, а коды ECC — нет.
Интерлив — поочередная запись блоков с данными в разные плоскости одной физической части микросхемы памяти. Некое подобие RAID на аппаратном уровне, однако, при вычитывании дампа блоки перемешиваются. Одним из шагов по устранению перемешивания (микса) является сортировка таких блоков (на 2 или 4 части, в зависимости от типа памяти).
XOR-преобразование — математическая функция «логическое ИЛИ-НЕ». Суть данного преобразования в том, что для уменьшения взаимного влияния зарядов соседних ячеек содержимое страниц подвергается сложению по модулю 2 (XOR) с определенной «маской» (массивом данных), заданной производителем. Маска XOR и его тип (статический, динамический, с учетом номеров страниц и т.п.) производителями flash-памяти не раскрываются, что значительно усложняет восстановление данных, иногда делая его невозможным.
Другие преобразования, в том числе: побитовое инвертирование; объединение по байтам, словам, страницам, блокам; вращение блока и другие. Применяются не только для ускорения и повышения надежности flash-устройств, но и для обеспечения возможности использования некачественной и отбракованной памяти (например, система Bad Column Management позволяет использовать некондиционную память за счет уменьшения объема носителя путем «отключения» неиспавных столбцов из адресации страниц).
4. Сборка виртуального образа
Окончательным процессом при восстановлении данных с неисправных флешек является выстраивание блоков, полученных на предыдущем шаге в соответствии с их положением в системе трансляции (адресации с 0 до maxLBA).
Виртуальный образ содержит в себе файловую систему с данными пользователя в том виде, в котором она существовала на момент поломки. При работе с виртуальным образом специалист имеет возможность контролировать правильность адресации блоков, целостность файлов и каталогов и при успешной сборке произвести копирование результатов в виде файлов и папок.
Определение порядка блоков в виртуальном образе может быть применено с использованием головых (исследованных) структур (трансляторов), а при невозможности автоматического построения транслятора с использованием таблиц трансляции — по косвенным признакам (например, по маркерам). Маркеры служебной зоны — монотонно возрастающая последовательность чисел, остающаяся после тестирования и заводского форматирования флешки изготовителем. Правильно проанализированная последовательность маркеров позволяет инженеру достоверно выделить из общей массы блоки в той последовательности, в которой они были использованы в работе флеш-накопителя. В случае возникновения коллизий при сборке (если найдено несколько претендентов на позицию в образе, или не найдено ни одного блока для позиции) специалист по восстановлению данных с флешки делает ручную коррекцию образа, выставляя боки в нужной последовательности. Таких блоков в зависимости от настроек контроллера флешки может быт несколько тысяч. При этом современные контроллеры флешек могут использовать блоки различного размера (малые блоки, или дополнения) для хранения элементов файловой системы (например, записи о файлах и каталогах), которые постоянно меняются. Дополнения к транслятору могут иметь свои: размер блока, XOR-преобразование и формат, делая восстановление данных с таких флешек довольно проблематичным.
Мы гарантируем восстановление данных с флешки в самые короткие сроки: приступаем к работе сразу; долгие автоматические процессы оставляем на ночь и большинство флешек возвращаем на следующий день. Если у нас не получается восстановить Ваши данные — мы не требуем оплатить работу, даже если были проведены долгие исследования или сложная работа. В том числе с монолитов! Цените свое время и нервы, как ценим их мы: обращайтесь к профессионалам.
Подключение sd карты к ардуино
SD и microSD карты могут существенно расширить возможности проектов ардуино, работающих с большими объемами данных: регистраторов данных, метеостанций, систем умного дома. Платы arduino оснащены сравнительно небольшой внутренней памятью, всего до 4 килобайт, включая и флэш-память, и EEPROM. Этой памяти не хватит для записи больших объемов данных, тем более, если плата будет постоянно выключаться или выключаться. Подключение SD карты ардуино в качестве внешнего накопителя позволяет многократно увеличить место для хранения любой информации. Съемные накопители SD стоят дешево, легко подключаются и удобны в использовании. О правильном подключении SD карты к Arduino и пойдет речь в статье.
Описание модуля для SD карты памяти
Работа с памятью SD в ардуино не представляет особых трудностей. Самым простым способом является подключение готового модуля и использование стандартной библиотеки. С этого варианта мы и начнем.
Использование готового модуля обладает различными преимуществами. Это довольно простое и удобное средство для работы с большим объемом данных. Он не требует особых навыков в подключении, все разъемы подписаны прямо на плате. За удобство приходится платить, но стоимость модуля относительно не велика, его легко можно найти по доступным ценам в российских и зарубежных интернет-магазинах.
Универсальный модуль представляет собой обыкновенную плату, на которой помещены слот для карты, резисторы и регулятор напряжений. Он обладает следующими техническими характеристиками:
- Диапазон рабочих напряжений 4,5-5 В;
- Поддержка SD карты до 2 Гб;
- Ток 80 мА;
- Файловая система FAT 16.
Модуль SD-карты реализует такие функции как хранение, чтение и запись информации на карту, которая требуется для нормального функционирования прибора на базе микроконтроллера.
Естественно, у недорогих модулей карт памяти есть и недостатки. Например, самые дешевые и распространенные модели поддерживают только карты до 4Гб и почти все модули позволяют хранить на SD карте файлы объемом до двух гигабайт – это ограничение используемой в большинстве моделей файловой системы FAT.
Еще одним недостатком карт памяти является относительно долгое время записи, однако существуют пути работы с ней, позволяющие увеличить ее скорость работы. Для этого используется механизм кэширования, когда данные сначала копятся в оперативной памяти, а потом сбрасываются за раз на карту памяти.
Платы Arduino для работы с SD
Для работы с SD card существует несколько различных плат:
- Arduino Ethernet – эта плата оснащена специальным модулем для вывода данных. Для выхода CS используется контакт 4. Для правильной работы нужно применять команду SD.begin(4).
- Adafruit Micro-SD – это отладочная плата, которая используется при работе с Micro-SD картами.
- Sparkfun SD – закрепляется сверху Ардуино, для выхода CS использует 8 контакт. В новой версии платы есть соединение с 3.3 В и встроен шестиразрядный инвертор.
Подключение SD и microSD к ардуино
Существует два вида карт – microSD и SD. Они одинаковы по подключению, структуре и программе, различаются же только размером. Перед работой советуется отформатировать карту SD. Обычно новые карты уже отформатированы и готовы к работе, но если используется старая карта, то лучше провести форматирование в файловой системе Arduino. Для проведения процедуры на компьютере должна быть установлена библиотека SD, желательно FAT16. Для форматирования на Windows нужно щелкнуть на иконке карты и нажать “Format”.
Для подключения карты используется 6 контактов, взаимодействие производится по интерфейсу SPI. Она выглядит на плате как разъем на лицевой поверхности с шестью штырями. Чтобы подключить карту, нужны сам контроллер, модуль карты и 6 проводов. Помимо SPI существует режим SDIO, но он сложен в реализации и слабо совместим с Ардуино. SPI легко налаживается для работы со всеми микроконтроллерами, поэтому советуется использовать именно его.
Подключение цифровых выводов производится так: для платы Arduino Nano или Uno контакт MOSI подключается к D11, MISO к D12,SCK к D13, CS к 4, VCC на +5 В,.GND к GND. На плате имеются разъемы для подключения к 3,3 и 5 вольтам. Питание самой карты составляет 3,3 вольт, поэтому проще применять микроконтроллер с таким же питанием, в ином случае нужен преобразователей уровней напряжения. На самых распространенных платах ардуино такой выход есть.
При подключении SD карты нужно учитывать соответствие SPI контактов для разных тип плат Arduino:
Выбор есть: необычные USB-накопители
Такие привычные аксессуары, как USB-накопители, появились в нашем обиходе совсем недавно. Создателем первых представителей этого класса считается израильская компания M-Systems. Именно ей принадлежат патенты от 1999 года, в которых описано устройство «флешки». Первый рабочий экземпляр был продемонстрирован миру в сентябре 2000 года, причём за возможность записи 8 МБ информации создатели просили $50. К счастью, спустя почти 17 лет USB-флешки можно купить едва ли не в каждом магазине всего за несколько долларов, а их многообразие и набор функций поражает даже искушенных пользователей. Сегодня мы познакомим вас с самыми интересными представителями рынка USB-накопителей.
Современные флешки производят из самых разных материалов — пластика, металла и даже дерева. Благодаря развитию микроэлектронной промышленности удалось добиться существенного уменьшения размеров чипов и корпуса. Вот, например, миниатюрный USB-накопитель от Wansenda, который по размерам не превышает стандартный Bluetooth-ресивер. Доступный объём памяти составляет от 8 до 32 ГБ, чего вполне достаточно для переноса файлов. К флешке прилагается аналогичных размеров корпус из пластика. К сожалению, данные передаются не слишком быстро — заявлена поддержка стандарта USB 2.0.
Мы привыкли, что любая электроника требует бережного обращения и не допускает даже мысли о контакте с влагой. USB-накопитель SFD216 создавался с расчётом на риск погружения в воду. После купания в одежде или падения флешки в воду достаточно лишь как следует просушить корпус и USB-разъём, после чего аксессуар вновь готов к использованию. В качестве приятного бонуса отметим корпус из металла и поддержку стандарта USB 3.0.
Стандарт USB Type-C набирает популярность огромными темпами, появляясь не только в смартфонах и ноутбуках, но и в стационарных компьютерах. Одновременно индустрия еще очень долгое время будет использовать полноценные USB-разъёмы, из-за чего производители идут на различные ухищрения. Самый популярный способ — установка в одном корпусе современного USB 3.0 и новомодного Type-C. Именно так решила проблему Ugreen, представив универсальную, а главное — миниатюрную флешку на 16, 32 и 64 ГБ. Металлический кожух повышает устойчивость к механическим повреждениям, а специальное кольцо допускает использование флешки в виде брелока.
Аналогичное решение от компании Sumsoniko, которая взамен USB Type-C использовала microUSB. Именно этот стандарт остаётся самым популярным в смартфонах и планшетах и будет оставаться таковым ещё минимум несколько лет. С помощью этой флешки можно быстро переносить медиаданные со смартфона на компьютер и наоборот. Поддерживается стандарт передачи данных USB 2.0.
Не забыли производители и о девайсах от Apple, для которых предлагаются USB-флешки с Lightning-разъёмом. Специальный механизм обеспечивает поочерёдное извлечение USB и Lightning с противоположных концов небольшого корпуса. Доступен накопитель объёмом вплоть до 128 ГБ, а цвета корпуса совпадают с основными оттенками устройств купертиновской компании: серебристый, тёмно-серый, золотой и розовый.
Проблема защиты записанных данных остро стоит с момента появления первых флешек. Вероятно, в шпионских фильмах вы видели ультразащищённые решения, которые блокируют несанкционированный доступ к хранящейся информации. Как ни удивительно, но всё это доступно сегодня и рядовым пользователям. Например, в USB-накопителе DM PD065 установлен полноценный сканер отпечатков пальцев. Отпечаток хранится в выделенном разделе накопителя и препятствует работе флешки с посторонними. На сегодняшний день данный способ биометрической аутентификации пользователя остаётся самым доступным и надёжным среди этого вида аксессуаров. Следует быть готовым к высокой стоимости флешки, которая предлагается на 64 или 128 ГБ.
Впрочем, если хакеры зададутся целью, то сумеют обойти даже сканеры отпечатков пальцев и получат доступ к незашифрованным данным. Вот почему создание криптографического ключа и перевод всех данных в нечитаемый набор знаков является ещё одним предпочтительным способом защиты данных. Компания Kingston не один год работает в этом направлении и предлагает надёжные решения со встроенным аппаратным шифрованием данных в паре с пользовательских паролем, например, Kingston DataTraveler Locker+ G3. Накопитель блокируется в случае неверного ввода пароля, а через 10 попыток автоматически форматируется. Вся программная платформа «зашита» в накопитель, поэтому работает и с Windows, и с macOS без необходимости устанавливать дополнительное ПО. Все особенности работы Kingston DataTraveler Locker+ G3 можно узнать в нашем обзоре.
Обычные USB-флешки тоже заметно преобразились за последние годы. Это уже не просто рабочий аксессуар, но яркий элемент внешнего вида пользователя, который зачастую отражает хобби и стиль жизни. Например, прозрачный кристалл с логотипом одного из автомобильных брендов подсвечивается при нахожеднии в разъёме компьютера.
Ещё одна брендовая флешка, стилизованная под фирменный брелок от автомобиля Mercedes-Benz.
Необычайно тонкий переносчик информации, замаскированный под банковскую карту. Так вы всегда сможете держать флешку при себе в специальном отделе портмоне. USB-разъём разместился на специальной гибкой ножке.
Ещё одно замаскированное решение в виде покерной фишки. Самое главное — не перепутать USB-накопитель в кураже игры с настоящей игровой фишкой.
Светящаяся USB-флешка для всех поклонников вселенной Marvel и Железного Человека.
Некоторые производители придумали оригинальный способ всегда держать USB-накопитель при себе. Они поместили всю электронную «начинку» силиконовый чехол и получили универсальный браслет для ношения на запястье. Он предлагается в нескольких цветах и подходит как для женщин, так и для мужчин.
Ещё один браслет со спрятанной USB-флешкой, однако на сей раз рассчитанный на тонкое женское запястье.
Мужской кулон с металлическим корпусом, из которого извлекается USB-коннектор. На втором свободном кулоне можно выгравировать собственное имя и контактные данные. Стильный мужской подарок на 23 февраля или день рождения.
Флешка в виде самурайского меча со специальной подставкой. Это не просто аксессуар для переноса информации, но и необычное украшение рабочего стола, а также отличный сувенир по низкой цене.
После разных торжеств многие гости хотят получить памятные сувениры и фотографии. Мы предлагаем обратить внимание на такое решение проблемы — купить оптом несколько красивых флешек и подарить их всем гостям с лучшими фотографиями. Например, эта флешка поставляется в деревянном корпусе с фирменным деревянным боксом (последний предлагается опционально за дополнительную плату). Крышка крепится к корпусу USB-накопителя с помощью двух магнитов и надёжно фиксируется на нем. На деревянном корпусе можно сделать гравировку по случаю торжества.
Рассмотрим также несколько нетривиальных способов хранения и переноски информации. Накопитель с USB-разъёмом обладает встроенным Wi-Fi модулем и служит «облачным» хранилищем данных для всех подключенных устройств. В дороге любой желающий может выбрать интересующий фильм и смотреть независимо от других пользователей. Встроенной батареи хватит на четыре часа работы.
Более компактная модель с ёмким аккумулятором для шести часов работы без подзарядки.
Если вы привыкли хранить данные на карте памяти формата microSD, приобретите специальный адаптер для чтения и записи данных на карту через стандартный USB-порт.
Также можно приобрести подарочную карту памяти в специальном камуфляжном дизайне. 10 класс чтения обеспечивает максимальную скорость работы с данными.
