® PSoC Creator™コンポーネント データ シート ファイル システム ライブラリ (emFile) 1.0 特長 最大 4 つまでのセキュア デジタル (SD) カード (SPI モード) FAT12/16 または FAT32 フォーマット オペレーティング システム (OS) と統合可能 ロングファイルネーム (LFN) の取り扱い可能 概要説明 emFile コンポーネントは FAT ファイルシステムでフォーマットされた SD カードとのインターフェースを提供します。 SD カードの仕様には、SD カードとの通信に使用する複数のハードウェア インタフェース オプションが含まれ ます。このコンポーネントは通信に SPI インタフェース手段を使用します。1 つの SD カードとの通信に、それぞれ 最大 4 つまでの独立した SPI インタフェースが使用できます。FAT12/16 および FAT32 ファイル システム形式 の両方がサポートされます。このコンポーネントには、SD カードの物理インタフェースがあり、SEGGER Microcontroller によりライセンス付与されている emFile ライブラリで動作します。これは、FAT ファイル システ ムの操作のための機能のライブラリを提供します。 emFile を使用するタイミング emFile コンポーネントを使用して、FAT12/16 または FAT32 ファイル システム形式を使用してフォーマットされ た SD カードにアクセスします。 はじめに emFile ライブラリのインストール emFile ファイル システムの実装は 2 つの部分から成ります。1 つ目の部分は、PSoC Creator 同梱の emFile コンポーネントです。2 つ目の部分は、SEGGER Microcontroller によりライセンス付与されている emFile ファ イル システム ライブラリです。ライブラリは zip ファイル形式で提供されており、サイプレスのウェブサイトの emFile コンポーネントのページからダウンロード可能です。 emFile ライブラリをインストールするには： Cypress Semiconductor Corporation • 198 Champion Court • San Jose, CA 95134-1709 • 408-943-2600 Document Number: 001-79848 Rev. ** Revised May 29, 2012 emFile ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート 1. PSoC Creator を開き、[Component Catalog] ウィンドウに進みます。emFile コンポーネントを検索しま す。これは、Cypress タブ (Communications > File System > emFile SPI Mode) にあります。 2. emFile コンポーネントを右クリックします。 図 1 に表示されているメニューが表示されます。 図 1. emFile Open Component Web Page 3. Open Component Web Page をクリックします。 コンポーネントのランディング ページに移動します。ここには、最新のファイル システム ライブラリの zip ファイル があります。 4. zip ファイルをダウンロードして、zip ファイルのディレクトリ構造はそのまま保ち、希望するフォルダで解凍します。 解凍後のファイルが読み取り専用になっていないことを確認します。 emFile ライブラリ ディレクトリの構成 zip ファイルを解凍した後の emFile ライブラリのディレクトリ構造は、図 2 に表示されるものと類似しています。 図 2. emFile ディレクトリの構造 Code ディレクトリには、ソース コード形式で提供されるライブラリの一部が含まれます。このディレクトリには 2 つ のサブディレクトリがあります。Include および Source です。Include ディレクトリには、ライブラリのヘッダー ファイ ルがあります。Source ディレクトリには、実行可能な一部のライブラリがあり、ソース形式になっています。 Include セクションは、ディレクトリのトップ レベルに常に適用されるヘッダー ファイルと、特定の LinkLibrary に対 して選択したオプションによって使用される場合があるサブディレクトリのヘッダー ファイルに分類されます。サブディ レクトリの名前は emf<options> と指定されます。すべてのオプションは表 1 で説明されています。 Page 2 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile 表 1. オプション オプション 説明 16 FAT 12/16 形式 32 FAT 32 形式 OS オペレーティング システムのサポート nos オペレーティング システムのサポートな し lfn ロングファイルネームサポート nlfn ロングファイルネームサポートなし 図 3 は Code ディレクトリのファイルを表示しています。図では、PSoC 3 のディレクトリ構成を表示しています。 PSoC 5 も同様の構成になります。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 3 of 16 emFile ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート 図 3. emFile 「Code」ディレクトリ ファイルのリスト ドキュメント セクションには『SEGGER Microcontroller emFile ファイル システム ライブラリのユーザ ガイド』が 含まれます。 LinkLibrary セクションは PSoC 3 ディレクトリと PSoC 5 ディレクトリに分類されます。各ディレクトリには、それ ぞれでサポートされるツールチェーンのサブディレクトリが含まれます。これらのディレクトリ内にはオブジェクト ライブラ Page 4 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile リがあり、ファイル システムを選択した特定のオプションで実装できます。このデータシート後半で説明されている Build Settings オプションを使用して、ライブラリがプロジェクトに追加されます。拡張した PSoC 3/Keil PK51 セクションには、図 4 に表示されるオブジェクト ライブラリが含まれます。 図 4. LinkLibrary の構成 LinkLibrary の命名規則：<prefix>emf<options>.<extension>. オプションは、ファイル ディレクトリ名に含む 場合に使用されるオプションと同様です。プリフィックスおよび拡張子は、使用するツールチェーンにより異なりま す。表 2を参照してください。 表 2. 命名規則 ツールチェーン 接頭辞 Keil PK51 GCC 拡張子 lib lib a ARM_MDK lib ARM_RVDS lib PSoC 3 アプリケーション用の emFile プロジェクトの作成 PSoC 3 プロジェクトで emFile ライブラリを使用するには： 1. 必要なライブラリを決定します。この決定は、FAT12/16 または FAT32 が必要か、アプリケーションで OS を 使用するか、また長いファイル名サポートが必要かどうかに基づきます。この例では emf32nosnlfn.lib (FAT32、OS なし、長いファイル名サポートなし) を使用しています。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 5 of 16 emFile ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート 2. 必要なファイル ディレクトリを選択します。Project > BuildSettings > Compiler > General に進みま す。「…」ボタン (Additional Include Directories プロパティ フィールド) をクリックします。 Additional Include Directories ダイアログが表示されます。New ボタンをクリックし、PSoC 3 に含まれるディレクトリ およびご希望の特定のオプションに含まれるディレクトリを選択します。完了したら、ダイアログは図 5 のように 表示されるはずです。 図 5. 追加のディレクトリを含む 3. 必要なリンク ライブラリ ファイルを選択します。Project > BuildSettings > Linker > General へ進みま す。「…」ボタン (Additional Include Directories プロパティ フィールド) をクリックします。Additional Link Files ダイアログが表示されます。New ボタンをクリックし、希望する特定のオプションに基づいたライブ ラリ ファイルを選択します。完了後、ダイアログは図 6 のように表示されるはずです。 Page 6 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile 図 6. リンク ライブラリの追加 4. ソース ファイル FS_ConfigIO.c をプロジェクトに追加します。OS を使用している場合、FS_X_OS.c も追 加します。これらのファイルは、Code/Source/PSoC3 ディレクトリから直接プロジェクトに追加するか、まずプ ロジェクト ディレクトリにコピーしてから、追加することができます。通常、ファイルは編集されるため、元のファイ ルを変更するか、プロジェクト専用のファイルをコピーするかを決定する必要があります。ファイルは、 Project > Existing Item を使用してプロジェクトに追加されます。図 7 で表示されているダイアログが開 き、ファイルを選択することができます。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 7 of 16 emFile ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート 図 7. ソース ファイルの追加 これで、emFile ライブラリがプロジェクトに含まれました。 PSoC 5 アプリケーション用の emFile プロジェクトの作成 PSoC 5 用に emFile プロジェクトを作成するためのステップは、GCC ツールチェーンを使用する場合以外は、 PSoC 3 と同様です。GCC ツールチェーンを使用する場合、リンク ライブラリをファイルとして追加するのではな く、ライブラリ ファイルが置かれているディレクトリを指定する必要があります。 BuildSettings > Linker > General > Additional Library Directories へ進みます。「…」ボタン (Additional Library Directories プロパティ フィールド) をクリックします。 Additional Library Directories ダイアログが表示されます。 New ボタンをクリックし、GCC ライブラリのライブラリ ディレクトリを選択します。完了後、ダイアログは図 8 のよう に表示されるはずです。 Page 8 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile 図 8. ライブラリ ディレクトリの追加 ライブラリ ディレクトリ内のライブラリを指定します。 a. BuildSettings > Linker > General > Additional Libraries と移動します。 b. プリフィックスの「lib」およびサフィックスの「.a」を除いたライブラリ名を入力します。 libemf32nosnlfn.a ライブラリ ファイルを使用していると仮定すると、ライブラリ名は emf32nosnlfn とな ります。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 9 of 16 emFile ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート 入出力接続 このセクションでは、emFile コンポーネントの様々な入力および出力の接続について説明します。I/O のリストで アスタリスク (*) が付いている場合、その I/O の説明で一覧されている条件で、コンポーネントから I/O が除外さ れている可能性があることを示しています。 シンボル上のコンポーネントの接続は表示されません。表示される接続はすべてピン接続であり、コンポーネント 内部に含まれます。これらのピンは [Design-Wide Resources Pin Editor] で表示されます。[Pin Editor] を 使用して、適切な物理ピンに割り当てる必要があります。それぞれの接続には、インデックス 0 ～ 3 と名付けら れた 4 つのピンがあります。これらは、コンポーネントがサポートする 4 つの独立した SD カードを示しています。 選択した SD カード数により、これらのピンのうち 1 ～ 4 つをデザインに含めることができます。以下は、これらのピ ンの詳細です。 SPI0_WP – SPI3_WP* SD Card [0-3] Write Protection オプションに基づいたオプションの入力ピンであり、SD カード [0-3] の書き 込み保護を設定します。オプションにチェックが入っていると、これらのピンが含まれます。デフォルトの状態では、こ れらのピンは含まれておらず、SD カードは書き込み保護されていないことを示します。 mosi0 – mosi3 SPI マスタのマスタ アウト スレーブ イン端子。この端子は SD カードの DI/CMD 端子に接続する必要がありま す。 miso0 – miso3 SPI マスタのマスタ イン スレーブ アウト端子。この端子は SD カードの DO/DAT0 端子に接続する必要があり ます。 sclk0 – sclk3 SPI マスタのシリアル クロック端子。この端子は SD カードのクロック端子に接続する必要があります。 SPI0_CS – SPI3_CS カード選択出力端子。この端子は SD カードの nCS 端子に接続する必要があります。 Page 10 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile コンポーネント パラメータ emFile をデザイン上にドラッグし、ダブルクリックして [Configure] ダイアログを開きます。 emFile には、次のパラメータがあります。 最大 SPI 周波数 SPI マスタ コンポーネントが SD カードをクロックする最大周波数を定義します。指定する値は kHz 単位です。 400 ～ 25,000 kHz の範囲の値を設定できます。デフォルト値は 4000 です。 周波数の範囲は SD カードの仕様に基づきます。emFile で使用される SPI マスタ (v2.20) コンポーネントの 最大周波数には限度があることに注意してください。SPI マスタ v2.20 データシート「タイミング特性」で、このコン ポーネントがサポートできる最大周波数の詳細情報を参照してください。 SD カードの数 emFile システムの SD カードの数を定義します。値は、1 から 4 の間で設定できます。デフォルトの設定は 1 で す。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 11 of 16 ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile SD カード n 書き込み保護 それぞれの n SD カードについて、書き込み保護の有効を定義します。これは、デフォルトでは無効になっていま す。 配置 emFile コンポーネントは、UDB アレイ全体に配置され、すべての配置情報は、cyfitter.h ファイルを通して API に提供されます。 パフォーマンスとリソース利用 emFile のパフォーマンスはパラメータ (CPU、コンパイラ、最適化、ペイロード データのサイズ) により異なり、SPI マスタ コンポーネントの最大速度に制限されます。次の表には、emFile コンポーネントのパフォーマンスに影響を 及ぼすさまざまな要素により異なる読み取り/書き込み速度の値が含まれます。 性能 (KBps) 1 バイト CPU 速度 SPI クロ ック PSoC 3 24 MHz 8 MHz PSoC 3 48 MHz PSoC 3 256 バイト 1 KB 8 KB 書き込 み 読み 取り 書き込 み 読み 取り 書き込 み 読み 取り リリース 0.02 0.14 6.56 28.44 22.73 76.92 32.26 68.96 8 MHz リリース 0.04 0.26 10.93 49.23 38.46 119.0 54.05 117.6 24 MHz 4 MHz リリース 0.02 0.13 5.98 25.6 21.28 66.67 30.07 64.52 PSoC 3 48 MHz 4 MHz リリース 0.04 0.21 9.55 42.2 32.47 108.7 45.44 100 PSoC 5 24 MHz 8 MHz リリース 0.05 0.41 13.61 106.6 47.17 208.3 87.92 205.12 PSoC 5 48 MHz 8 MHz リリース 0.06 0.5 16.2 142.2 55.56 250 103.92 242.4 PSoC 5 24 MHz 4 MHz リリース 0.04 0.29 9.99 75.29 33.78 138.9 62.96 145.44 PSoC 5 48 MHz 4 MHz リリース 0.05 0.38 12.59 98.45 42.37 192.3 80 186.08 デバイス Page 12 of 16 モード 書き込み 読み取り Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile メモリの使用 emFile コンポーネントのメモリの使用は、アプリケーションにより異なります。SEGGER のドキュメントには、メモリ リソースを計算する方法について、詳しい説明が記載されています。次の表は、ファイル システムで一般的に使 用される機能でのメモリ使用の値が含まれています。すべての値はバイト単位です。 Keil_PK51 リリース emFile モジュール GCC-4.4.1 デバッグ リリース デバッグ フラッシュ SRAM フラッシュ SRAM フラッシュ SRAM フラッシュ SRAM ファイル システム コア (SPI ドライバ ー) 28035 4762 28799 4849 10440 4272 12432 4272 ファイルの読み取り 2668 6 2672 3 824 0 832 0 ファイルの書き込み 1927 0 1932 0 808 0 816 0 ディレクトリを開く 2714 47 2733 47 408 0 416 0 ディレクトリの作成 898 0 898 0 464 0 480 0 ファイルの削除 75 0 75 0 48 0 48 0 - - - - 2232 0 2232 0 低レベル フォーマット 769 0 769 0 240 0 232 0 SD カードのフォーマット 6063 0 6063 0 2296 0 2304 0 ロングファイルネームサポート* * ロングファイルネームサポート コードは、PSoC 3 のファイル システム コアの一部として、自動的に含まれていま す。 アプリケーション プログラミング インタフェース アプリケーション プログラミング インタフェース (API) ルーチンにより、ソフトウェアを使用してコンポーネントを設定で きます。次の表は、各関数へのインタフェースとその説明を示しています。その次のセクションでは、各関数につい て詳しく説明します。 デフォルトでは、PSoC Creator はインスタンス名「emFile_1」をデザイン上のコンポーネントの最初のインスタン スに割り当てます。コンポーネントのインスタンス名は、識別子の文法ルールに従って固有の名前に変更できます。 インスタンス名は、すべてのグローバル関数名、変数名、定数名の接頭辞になります。読みやすいように、下表で は「emFile」というインスタンス名を使用しています。 emFile ライブラリのルーチンは emFile コンポーネントを自動的に初期化し、有効にします。emFile コンポーネ ント用に提供される唯一の API は、電源モードの移行をサポートするためのものです。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 13 of 16 ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile このセクションには、emFile ライブラリのファイル システム API を含みません。これらの API は『emFile ユーザ ガ イド』第 4 章で説明されています。ファイル システム API を使用するには、FS.h ヘッダファイルを main.c ファイル 中でインクルードする必要があります。 注 ロングファイルネーム (LFN) サポートを PSoC 5 デバイスで使用するには、FS_FAT_SupportLFN() を呼び 出す必要があります。PSoC 3 デバイスでは、この機能はデフォルトで有効になっています。 関数 説明 emFile_Sleep() スリープ モードに入れるように emFile を準備します。 emFile_Wakeup() スリープ モードから復帰した後 emFile を復元します。 emFile_SaveConfig() ハードウェア ドライバーで使用した SPI マスタ構成を保存します。 emFile_RestoreConfig() ハードウェア ドライバーで使用した SPI マスタ構成を復元します。 void emFile_Sleep(void) 説明： スリープに入れるように emFile を準備します。 パラメータ： なし 戻り値： なし 注意事項： なし void emFile_Wakeup(void) 説明： スリープ モードから復帰した後 emFile を復元します。 パラメータ： なし 戻り値： なし 注意事項： 最初に emFile_Sleep() または emFile_SaveConfig() 関数を呼び出すことなく emFile_Wakeup() 関 数を呼び出すと、予期しない動作を引き起こす場合があります。 void emFile_SaveConfig(void) 説明： ハードウェア ドライバーで使用した SPI マスタ構成を保存します。この関数は、emFile_Sleep() 関数に呼 び出されます。 パラメータ： なし 戻り値： なし 注意事項： なし Page 14 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. ** ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile void emFile_RestoreConfig(void) 説明： ハードウェア ドライバーで使用した SPI マスタ構成を復元します。この関数は、emFile_Wakeup() 関数に 呼び出されます。 パラメータ： なし 戻り値： なし 注意事項： emFile_Sleep() または emFile_SaveConfig() 関数を呼び出す前に、この関数を呼び出した場合、予 期しない動作を引き起こす場合があります。 ファームウェア ソースコードの例 PSoC Creator は、Find Example Project ダイアログに数多くのプロジェクト例を提供しており、そこには回路 図およびコード例が含まれています。コンポーネント固有の例を見るには、Component Catalog または回路図 に置いたコンポーネント インスタンスからダイアログを開きます。一般例については、「Start Page (スタート ペー ジ)」または File メニューからダイアログを開きます。必要に応じてダイアログにある Filter Options を使用し、選 択できるプロジェクトのリストを絞り込みます。 詳しくは、PSoC Creator ヘルプの「Find Example Project (サンプルプロジェクトを探す)」を参照してください。 機能説明 ファイル システム ライブラリ構造 emFile ファイル システムの実装は 2 つの部分から成ります。emFile コンポーネントと、SEGGER Microcontroller によりライセンス付与されている emFile ファイル システム ライブラリです。ファイル システム アプ リケーションは、emFile ライブラリにある API を使用します。このライブラリでは、emFile コンポーネントを使用し て、SPI インタフェースを使用した SD カードに物理インタフェースを提供します。emFile ファイル システムの構造 は図 9 に表示されています。 Document Number: 001-79848 Rev. ** Page 15 of 16 ® PSoC Creator™コンポーネント データ シート emFile 図 9. emFile 構造 Application emFile Library emFile Component SD Card コンポーネントの変更 バージョン 1.0 は emFile コンポーネントの最初のリリースです。 Copyright © 2005-2012 Cypress Semiconductor Corporation 本文書に記載される情報は、予告なく変更される場合があります。Cypress Semiconductor Corporation は、サイプレス製品に組み込まれた回路 以外のいかなる回路を使用することに対しても一切の責任を負いません。特許又はその他の権限下で、ライセンスを譲渡又は暗示することもありません。サイプレス製品は、サイプレスとの書面による合意に基づくものでない限 り、医療、生命維持、救命、重要な管理、又は安全の用途のために仕様することを保証するものではなく、また使用することを意図したものでもありません。さらにサイプレスは、誤動作や故障によって使用者に重大な傷害を もたらすことを合理的に予想される、生命維持システムの重要なコンポーネンツとしてサイプレス製品を使用することを許可していません。生命維持システムの用途にサイプレス製品を供することは、製造者がそのような使用に おけるあらゆるリスクを負うことを意味し、その結果サイプレスはあらゆる責任を免除されることを意味します。 PSoC Designer™及び Programmable System-on-Chip™は、Cypress Semiconductor Corp.の商標、PSoC®は同社の登録商標です。本文書で言及するその他全ての商標又は登録商標は各社の所有物です。 全てのソースコード(ソフトウェア及び/又はファームウェア)は Cypress Semiconductor Corporation (以下「サイプレス」)が所有し、全世界(米国及びその他の国)の特許権保護、米国の著作権法並びに国際協定の条項に より保護され、かつそれらに従います。サイプレスが本書面によるライセンシーに付与するライセンスは、個人的、非独占的かつ譲渡不能のライセンスであって、適用される契約で指定されたサイプレスの集積回路と併用される ライセンシーの製品のみをサポートするカスタムソフトウェア及び/又はカスタムファームウェアを作成する目的に限って、サイプレスのソースコードの派生著作物を複製、使用、変更、そして作成するためのライセンス、並びにサイプ レスのソースコード及び派生著作物をコンパイルするためのライセンスです。上記で指定された場合を除き、サイプレスの書面による明示的な許可なくして本ソースコードを複製、変更、変換、コンパイル、又は表示することは 全て禁止されます。 免責条項：サイプレスは、明示的又は黙示的を問わず、本資料に関するいかなる種類の保証も行いません。これには、商品性又は特定目的への適合性の黙示的な保証が含まれますが、これに限定されません。サイプレス は、本文書に記載される資料に対して今後予告なく変更を加える権利を留保します。サイプレスは、本文書に記載されるいかなる製品又は回路を適用又は使用したことによって生ずるいかなる責任も負いません。サイプレス は、誤動作や故障によって使用者に重大な傷害をもたらすことが合理的に予想される生命維持システムの重要なコンポーネンツとしてサイプレス製品を使用することを許可していません。生命維持システムの用途にサイプレス 製品を供することは、製造者がそのような使用におけるあらゆるリスクを負うことを意味し、その結果サイプレスはあらゆる責任を免除されることを意味します。 ソフトウェアの使用は、適用されるサイプレスソフトウェアライセンス契約によって制限され、かつ制約される場合があります。 Page 16 of 16 Document Number: 001-79848 Rev. **