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瑞萨 Titan board RA8P1 sdcard demo例程识别64G、256G exfat的SD卡挂载失败的原因?

瑞萨 titan board RA8P1 sdcard demo例程识别SD卡
发现 64G 256B的exfat格式的卡无法进行挂载。
但是4G 8G的Fat 或者Fat32文件格式的SD卡可以挂载成功
具体过程如下所示

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- RT -     Thread Operating System
/ | \     5.1.0 build Nov  3 2025 10:14:41
2006 - 2024 Copyright by RT-Thread team
[32m[I/SDIO] SD card capacity 7802880 KB.[0m
found part[0], begin: 32256, size: 7.451GB
[32m[I/app.filesystem] SD card mount to '/sdcard'[0m
Hello RT-Thread!
==================================================
This example project is the sdio routine!
==================================================
msh />list device
device               type         ref count
------------ -------------------- ----------
sd0          Block Device         0      
sd           Block Device         1      
uart8        Character Device     2      
pin          Pin Device           0
msh />
\ | /
- RT -     Thread Operating System
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2006 - 2024 Copyright by RT-Thread team
[32m[I/SDIO] SD card capacity 60768256 KB.[0m
found part[0], begin: 16777216, size: 57.960GB
[31m[E/app.filesystem] SD card mount to '/sdcard' failed![0m
Hello RT-Thread!
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This example project is the sdio routine!
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msh />
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- RT -     Thread Operating System
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[31m[E/app.filesystem] SD card mount to '/sdcard' failed![0m
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This example project is the sdio routine!
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msh />
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2006 - 2024 Copyright by RT-Thread team
[32m[I/SDIO] SD card capacity 249872384 KB.[0m
found part[0], begin: 33554432, size: 238.272GB
[31m[E/app.filesystem] SD card mount to '/sdcard' failed![0m
Hello RT-Thread!
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This example project is the sdio routine!
==================================================
msh />list device
device               type         ref count
------------ -------------------- ----------
sd0          Block Device         0      
sd           Block Device         0      
uart8        Character Device     2      
pin          Pin Device           0      
msh />
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- RT -     Thread Operating System
/ | \     5.1.0 build Nov  3 2025 10:14:41
2006 - 2024 Copyright by RT-Thread team
[32m[I/SDIO] SD card capacity 3872256 KB.[0m
found part[0], begin: 32256, size: 3.709GB
[32m[I/app.filesystem] SD card mount to '/sdcard'[0m
Hello RT-Thread!
==================================================
This example project is the sdio routine!
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msh />

回帖(1)

李鸿

2025-11-7 17:08:58

根据提供的日志信息,RT-Thread系统已经识别到了SD卡的容量(7802880 KB,约为7.45GB),并且尝试挂载到'/sdcard'目录。但是,用户提到64GB和256GB的exFAT格式的SD卡挂载失败,而4GB和8GB的FAT或FAT32格式的卡可以成功挂载。

可能的原因和解决方案如下:

1. **文件系统支持问题**:
   - RT-Thread默认可能没有启用exFAT文件系统的支持。exFAT是一种针对大容量存储设备设计的文件系统,而FAT32有单个文件最大4GB的限制,所以大容量SD卡通常格式化为exFAT。
   - 需要检查RT-Thread的配置,确保已经启用了exFAT文件系统。

2. **RT-Thread配置检查**:
   - 在RT-Thread的env工具中,使用`menuconfig`命令,进入以下配置路径:
     - 在`RT-Thread Components` -> `Device Drivers` -> `Using MTD Nor Flash device drivers`(如果SD卡使用MTD)或者`Using block device drivers`(如果使用块设备)中,确保SD卡驱动正确。
     - 在`RT-Thread Components` -> `Device virtual file system`中,确保启用文件系统(DFS)和exFAT的支持。
     - 具体来说,需要检查并开启`RT-Thread Components` -> `Device virtual file system` -> `exFAT filesystem`。

3. **SD卡驱动问题**:
   - 大容量SD卡(如64GB、256GB)通常使用SDHC或SDXC标准,而小容量卡(如4GB、8GB)可能是SDSC。虽然大多数SD卡驱动都支持SDHC/SDXC,但可能存在兼容性问题。
   - 确保瑞萨RA8P1的SD卡驱动(或SDIO驱动)支持高容量SD卡(SDHC/SDXC)。

4. **分区表问题**:
   - 大容量SD卡可能使用GPT分区表,而小容量卡使用MBR。RT-Thread的文件系统挂载功能可能对GPT分区表的支持不够完善。
   - 检查RT-Thread是否支持从GPT分区读取分区信息。在日志中,我们看到分区0的起始位置是32256(扇区),大小为7.451GB,这说明分区表被正确读取(对于7.45GB的卡,这应该是MBR分区表)。但对于64GB和256GB的卡,如果使用GPT,可能需要额外的支持。

5. **堆栈大小问题**:
   - 挂载大容量SD卡可能需要更多的堆栈空间。检查挂载任务(可能是filesystem线程)的堆栈大小是否足够。如果堆栈溢出,可能导致挂载失败。

6. **文件系统驱动初始化**:
   - 确保在初始化SD卡驱动后,正确初始化了exFAT文件系统驱动。在RT-Thread中,可能需要调用`dfs_register`来注册exFAT文件系统。

7. **格式化问题**:
   - 虽然用户已经格式化为exFAT,但可能需要确认在RT-Thread中exFAT文件系统的实现是否支持该特定格式。有时,不同操作系统格式化的exFAT可能存在细微差别。

**解决步骤建议**:

1. **确认exFAT支持**:
   - 在`rtconfig.h`或通过menuconfig确认以下宏定义已开启:
     ```c
     #define RT_USING_DFS
     #define RT_USING_DFS_ELMFAT
     #define RT_DFS_ELM_USE_EXFAT
     ```
     注意:在RT-Thread中,exFAT支持通常作为ELM FatFs的一个选项(需要FatFs R0.14或更高版本)。

2. **更新FatFs模块**:
   - 确保使用的FatFs版本支持exFAT。exFAT支持需要FatFs模块的exFAT扩展,并且需要启用`FF_FS_EXFAT`选项。在RT-Thread中,可以通过menuconfig启用,或者检查`components/dfs/filesystems/elmfat`目录下的配置。

3. **检查分区表读取**:
   - 对于大容量SD卡,尝试使用MBR分区表(而不是GPT)进行格式化。可以使用工具(如Windows的磁盘管理或Linux的fdisk)将SD卡重新格式化为MBR分区表,并创建一个exFAT分区。

4. **增加堆栈大小**:
   - 如果怀疑堆栈问题,可以尝试增加挂载任务(例如,filesystem线程)的堆栈大小。在RT-Thread中,文件系统初始化的线程堆栈大小可能在`rtconfig.h`中定义,或者在使用`rt_thread_init`或`rt_thread_create`时指定。

5. **调试驱动**:
   - 在SD卡驱动中添加调试信息,确保大容量SD卡能够被正确识别(包括容量、块大小等)。检查在初始化过程中是否有错误。

6. **查看挂载错误码**:
   - 在挂载函数调用后,获取并打印错误码,以便更精确地定位问题。例如:
     ```c
     if (dfs_mount("sd0", "/sdcard", "exfat", 0, 0) != 0)
     {
         rt_kprintf("Mount failed. Error: %dn", rt_get_errno());
     }
     ```

7. **参考瑞萨提供的例程更新**:
   - 检查瑞萨是否有关于RA8P1支持大容量SD卡和exFAT文件系统的更新例程或补丁。

由于用户提供的日志中显示的是7.45GB的卡挂载成功,而64GB和256GB失败,所以重点应放在大容量和exFAT支持上。按照上述步骤逐一排查,应该能够解决问题。

根据您提供的信息,瑞萨 RA8P1 Titan Board 的 SD 卡示例程序在挂载 64GB/256GB exFAT 格式的 SD 卡时失败,而 FAT/FAT32 格式的小容量卡(4GB/8GB)可正常挂载。以下是可能的原因及解决方案:


根本原因分析




  1. exFAT 驱动未启用

    RT-Thread 默认配置可能未启用 exFAT 文件系统支持。日志显示挂载成功的卡是 FAT32(7.45GB),而 exFAT 需要额外配置。




  2. SD 卡容量识别限制

    64GB/256GB SD 卡属于 SDXC 标准(容量 >32GB),需检查:



    • SDIO 控制器是否支持 SDXC 规范(如高容量寻址模式)

    • 驱动程序是否正确处理大容量卡的初始化流程(如 CMD8、ACMD41 参数)




  3. 分区表格式问题

    大容量 SD 卡通常使用 GPT 分区表(而非 MBR),RT-Thread 的 MBR 解析可能不兼容 GPT。




  4. 堆栈/内存不足

    exFAT 挂载需要更多内存资源,默认线程栈或堆大小可能不足。






解决方案


步骤 1:启用 exFAT 文件系统支持


在 RT-Thread 的配置文件 rtconfig.h 或 ENV 工具中添加:


#define RT_USING_DFS_ELMFAT
#define RT_DFS_ELM_USE_EXFAT      // 启用 exFAT 支持
#define RT_DFS_ELM_MAX_LFN 255    // 支持长文件名

步骤 2:验证 SDXC 驱动支持


在驱动层检查以下关键点:


// 在 SDIO 初始化代码中确保启用 SDXC 标志
struct rt_mmcsd_host *host;
host = mmcsd_alloc_host();
host->flags |= MMCSD_SUP_SDIO_IRQ | MMCSD_SUP_HIGHSPEED | MMCSD_SUP_SDXC;  // 添加 SDXC 支持

步骤 3:调整堆栈大小


在挂载线程中增加栈空间(至少 4KB):


#define FS_THREAD_STACK_SIZE 4096  // 原值通常为 2048
rt_thread_t fs_thread = rt_thread_create("fs", fs_mount_entry, RT_NULL, FS_THREAD_STACK_SIZE, ...);

步骤 4:更新分区表处理逻辑


修改 SD 卡初始化代码以支持 GPT(示例片段):


#include 
#include

int mount_sd_card() {
    struct rt_device *blk_dev = rt_device_find("sd0");
    if (blk_dev) {
        // 尝试 MBR 分区
        if (dfs_mount("sd0", "/sdcard", "exfat", 0, 0) != 0) {
            // 若失败则尝试直接挂载整个设备(无分区)
            if (dfs_mount(blk_dev->parent.name, "/sdcard", "exfat", 0, 0) == 0) {
                rt_kprintf("Mounted entire device as exFATn");
            }
        }
    }
    return 0;
}

步骤 5:检查物理层配置


确保硬件和底层驱动兼容性:



  1. SDIO 时钟频率:大容量卡需要更高时钟(建议 25-50MHz)
    // 在驱动初始化中设置高速模式
    host->io_cfg.clock = 50000000; // 50MHz
    mmcsd_set_clock(host, host->io_cfg.clock);

  2. 信号质量:检查 PCB 布线是否符合 SDXC 的阻抗匹配要求,必要时添加上拉电阻。




验证方法




  1. 打印详细错误码

    修改挂载代码捕获错误:


    int ret = dfs_mount("sd0", "/sdcard", "exfat", 0, 0);
    if (ret != 0) {
       rt_kprintf("Mount failed! Error code: %dn", ret);
    }


    • 错误码 -2:文件系统未注册(exFAT 未启用)

    • 错误码 -5:I/O 错误(驱动问题)




  2. 使用 fdisk 命令

    在 RT-Thread Shell 中执行:


    fdisk sd0

    检查大容量卡的分区信息是否被正确识别。






附加建议



  • 更新 FatFs 版本:确保使用的 Elm Chan FatFs 为 R0.14+ 版本(通过 ffconf.h 启用 FF_FS_EXFAT)。

  • 测试无分区格式:将 SD 卡格式化为 无分区表的纯 exFAT 文件系统(Windows 格式化工具有此选项)。



若以上步骤仍无法解决,请提供完整的 SD 卡初始化日志(含错误码)及硬件连接细节(如 SDIO 引脚配置),以便进一步分析。


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