接続

Raspberry Pi PicoのSPI0と電源に、microSDカードスロットの各端子を以下のようにつなぎます。

microSDカードスロット	Pico端子	Pico ピン番号
DAT2	(接続しない)	-
CD/DAT3	GP17 (SPI0 CSn)	22
CMD	GP19 (SPI0 TX)	25
VDD	3V3	36
CLK	GP18 (SPI0 SCK)	24
VSS	GND	3, 38 などのGNDピンのどれか
DAT0	GP16 (SPI0 RX)	21
DAT1	(接続しない)	-
カード検出スイッチB	(接続しない)	-
カード検出スイッチA	(接続しない)	-

NuttXのビルド

SPI接続のmicroSDカードスロットをサポートするコンフィグレーションとして用意した、raspberrypi-pico:spisdを指定してビルドします。

$ git clone https://github.com/apache/incubator-nuttx.git nuttx
$ git clone https://github.com/apache/incubator-nuttx-apps.git apps
$ cd nuttx
$ ./tools/configure.sh raspberrypi-pico:spisd
$ make

microSDカードスロットの接続先となるSPI0のGPIOピン番号は、コンフィグレーションファイルnuttx/boards/arm/rp2040/raspberrypi-pico/configs/ssd1306/spisdの以下の箇所で指定されています。
指定した番号のGPIOがSPIのRXに、それ以降のGPIOは番号順にCSn, SCK, TXに使われます。Raspberry Pi Picoのピンレイアウト図でSPI0が出せるGPIOピンであれば、他の番号¹に変更することも可能です。

CONFIG_RP2040_SPI0_GPIO=16

起動

起動すると、カードスロットにmicroSDカードが刺さっていてそれがFATでフォーマットされていれば、/mnt/sd0にマウントされてアクセス可能になっています。
(現時点では、カードの活線挿抜はサポートしていないため、カードの抜き差しの際は再起動する必要があります)


NuttShell (NSH) NuttX-10.0.1
nsh> mount
  /mnt/sd0 type vfat
  /proc type procfs
nsh> ls -l /mnt
/mnt:
 drw-rw-rw-       0 sd0/
nsh> ls -l /mnt/sd0
/mnt/sd0:
 drw-rw-rw-       0 System Volume Information/
 -rw-rw-rw-      71 README

以下は、NuttXを起動してmicroSDカードを読み書きしている動画です。カードのアクセス速度も測ってみました。

1MBのファイル読み書きで、

~~write: 7.32秒 (1.1Mbps)~~
~~read: 1.60秒 (5.1Mbps)~~

~~SPIモードでの接続なのでカード本来の速度を出せていないのは確かですが、こんなものですかねえ?~~

【追記】単に読み書きの単位が小さすぎですね。バッファを32KBに、ファイルサイズを10MBにして測り直すと、

nsh> time "dd if=/dev/zero of=test bs=32768 count=320"

6.5600 sec
nsh> time "dd if=test of=/dev/null bs=32768"

5.2700 sec

write: 6.56秒 (12.8Mbps)
read: 5.27秒 (15.9Mbps)

microSDアクセス時のSPIのクロック周波数は20MHzに設定しているので、そこそこの値は出ている様子です。

指定できるのは 0, 4, 16, 20のいずれかになります。 ↩

NuttX for Raspberry Pi PicoでmicroSDカードを読み書き (SPI接続)

接続

NuttXのビルド

起動