Der USB-SD-Mux ist nun FAST
USB-SD-Mux FAST (Linux Automation GmbH: all rights reserved)
Seit 2019 vertreiben wir mit unserer Partner-Firma Linux Automation GmbH den USB-SD-Mux. Damit konnten wir vielen Embedded Entwickler*innen die Arbeit erleichtern und dadurch die Softwarequalität verbessern. Zugleich schreitet die Technik voran: Micro-SD-Karten werden schneller und mittlerweile hat sich USB-C als Standard etabliert.
Aus diesen Gründen haben wir den USB-SD-Mux (Classic) weiterentwickelt und möchten euch nun den USB-SD-Mux FAST vorstellen.
Was ist der USB-SD-Mux?
Schematische Darstellung der Signalwege des USB-SD-Mux Fast
Der USB-SD-Mux ist ein kleines Gerät, das anstelle einer SD-Karte in einem Embedded-Board (DUT) steckt. Die SD-Karte steckt im USB-SD-Mux und dieser ist über ein USB-Kabel mit dem Entwicklungsrechner (Host-PC) verbunden. Über die USB-SD-Mux Control Software lässt sich die SD-Karte zwischen dem Host-PC und dem Embedded-Board schalten. Dies ersetzt das manuelle Hin- und Herstecken der Micro-SD-Karte vom einen ins andere Gerät. (Erinnert ihr euch? Vor dem USB-SD-Mux habt ihr die Micro-SD-Karte in den Host-PC gesteckt, das Image kopiert, die SD-Karte sicher entfernt und endlich in das Embedded Board gesteckt).
Firmware Images lassen sich nicht nur leichter aufspielen, sondern das Embedded Board muss auch nicht mehr neben der Entwickler*in liegen. Zudem kann das Embedded Board an einem Testserver angeschlossen sein, über den automatisiert Tests laufen, die das Stecken einer Micro-SD-Karte erfordern.
Das ist neu am FAST!
Bei dem USB-SD-Mux FAST haben wir zunächst zwei wichtige kosmetische Änderungen vorgenommen: Die Platine ist schwarz, damit sich der FAST leichter von dem grünen Classic unterscheiden lässt. Und wir haben die Status-LEDs besser beschriftet und positioniert. Die Verbindung zum Host-PC erfolgt über ein USB-C-Kabel (USB 2.0). Neu sind zwei optionale Open-Drain-Ausgänge, mit denen sich externe Signale steuern lassen. Die wichtigste Verbesserung ist die erhöhte Bus-Bandbreite des USB-SD-Mux FAST. Damit können auch schnelle Micro-SD-Karten eingesetzt werden.
Bandbreiten-Messung und andere technische Details
So glücklich wir mit dem USB-SD-Mux sind, so unbefriedigend war die Erkenntnis, dass der USB-SD-Mux Classic an einigen DUTs nicht funktioniert. Unser einziger Lösungsvorschlag: "Nimm langsamere SD-Karten", war sehr unbefriedigend.
Was ist das Problem?
Das Design der Leiterkarte bedingt, dass der Classic nur mit einer Bandbreite von 50 MHz stabil Daten überträgt. Da diese Information weder DUT noch SD-Karte bekannt war, haben diese eine höhere Geschwindigkeit ausgehandelt. Die Signale werden dann von dem USB-SD-Mux Classic gedämpft und die Karte kann nicht gelesen werden.
Das ist die Lösung!
In dem USB-SD-Mux FAST ist nun der "TS3DDR4000"-Multiplexer verbaut. Dieser erlaubt eine Signalübertragung von 1,95 GHz.
Um sicher zu sein, dass der neue USB-SD-Mux wirklich FAST ist, haben wir beide Varianten im Labor getestet:
Bandbreitenmessung der USB-SD-Muxe (Linux Automation GmbH: all rights reserved)
Der USB-SD-Mux FAST übertrifft die Bandbreite des USB-SD-Mux Classic um mehr als den Faktor 30 (52 MHz vs. 1,95 GHz)! Das bietet genügend Spielraum für die Verwendung schneller Micro-SD-Karten. Das Gerät ist derzeit bis UHS-I bzw. SD104 getestet. Die limitierenden Faktoren sind jetzt nur noch der USB 2.0 Anschluss und Micro-SD-Karten mit langsamer Schreibgeschwindigkeit.
Ihr habt den USB-SD-Mux FAST getestet? Schickt uns gerne euer Feedback an shop@linux-automation.com
Weiterführende Links
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The USB-SD-Mux is designed to make life easier for embedded software engineers by automating the transfer of an SD card between a host PC (deploying a new software image to the SD card) and an embedded Linux device. Since we have introduced this device into our Embedded Linux development workflow back in 2019 we have probably written thousands of SD card images with it. Now the usbsdmux software controlling the device has gained a new feature: It can now read and decode a few SD card information registers. This makes it possible to gain more insight into the capabilities of the used SD card - especially while developing on low-level software and drivers interfacing with the SD card.
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