圖一 : Portenta H7系統板可透過USB Hub連接USB隨身碟、透過Vision Shield子板連接SD記憶卡（圖片來源：Arduino官網）

目前四片板卡可用儲存函式庫

Arduino官方在今（2023）年11月釋出兩套儲存相關的函式庫，主要供Arduino Pro系列（產業實務應用取向）的板卡使用，目前有4片板卡可用，分別為Arduino Portenta H7、Arduino Portenta C33、Arduino Opta（嚴格來說是台PLC）以及Arduino Portenta Machine Control。Arduino官方表示後續會讓函式庫適用到更多板卡上。

註：一般數學方程式的f(x)=y+x稱為函數，類似用法在程式設計領域我國一般譯為函式，將許多函式集中在同一群以利管理或運用者稱為函式庫（library）。

官方舉出三種應用情境

有了儲存函式庫，在開發撰寫Arduino板卡存取USB隨身碟、SD記憶卡的相關應用就方便許多，對此Arduino官方也設想了些可能會用及隨身碟、記憶卡的情境，例如一個放置於戶外遠處、沒有連線的監測裝置，用它來監測溫度、空氣品質等，監測到的數值需要地方存放，這時就需要連接隨身碟、記憶卡，而後派人定期去抽換儲存媒體，並將儲存的資料拿回來研究分析。

或者，同樣是不連線的裝置，需要更新裝置系統的韌體（firmware）時，無法使用無線傳輸更新韌體（FOTA）的作法，這時也是將要更新的韌體存到記憶卡內，派人到現場連接插卡、操作更新程序。

類似的，裝置長期運作也可能出現一些錯誤，這些錯誤需要加以記錄，以利後續問題分析診斷，甚至預測日後何時可能再發生錯誤？會在哪些環節發生錯誤等，這些記錄稱為日誌（log），日誌通常以檔案方式存放，而給裝置插入記憶卡便能用來儲存日誌檔，便於日後帶回日誌資料進行分析。

為何要有兩套儲存函式庫？

既然函式庫用來讀寫隨身碟、記憶卡，官方為何要推出兩套？這兩套的名字分別是Arduino_POSIXStorage、Arduino_UnifiedStorage，這其實是有原因的。

首先是開發者過去可能已經開發過UNIX、類UNIX（例如FreeBSD、Linux、Mac等）等作業系統上的應用程式，在這類作業系統上為了方便程式移植，也為了維持相容性等，通常依循POSIX介面標準來撰寫，如此就可以盡可能減少改動而推出不同作業系統版本的應用程式，包含Windows也是支援POSIX介面。

為了讓開發者儘快上手，所以Arduino官方提出相容POSIX的Arduino_POSIXStorage函式庫，讓開發者用過去習慣來撰寫儲存相關的程式。不過筆者看了一下技術細節，還是與POSIX有些差異，不全然相同。

圖二 : Arduino_POSIXStorage函式庫基本範例程式與簡單說明（圖片來源：GitHub）

另一款儲存函式庫Arduino_UnifiedStorage是比Arduino_POSIXStorage更方便簡易使用的，把一些複雜細節都去除了，如果程式設計師過去沒有開發依循POSIX介面標準的應用程式的經驗，是可以直接使用Arduino_UnifiedStorage，Arduino_UnifiedStorage也比較合乎過往Arduino官方函式庫的命名、參數風格。

此外，兩套函式庫還是有一些異同，例如都支援熱插拔、USB隨身碟、SD記憶卡，檔案格式可以是FAT32、LittleFS等，但Arduino_UnifiedStorage還支援QSPI（Queued SPI）介面的讀寫，在資料管理與操作上也比較方便，例如存取USB、SD、內部儲存等的方式一致、更方便確認資料是否可移動、在不同儲存媒體上搬移資料也比較方便，或者資料的覆寫管理也比較好、提供資料夾結構導覽可讓檔案操作管理更直覺等。

既然如此為何還要有POSIX版？主要是因為Arduino Pro是產業實務應用取向的，支援與相容過往就有開發經驗的職業、專業程式設計師是必要的，如此才能更快讓Arduino Pro有更多的產業實務應用。

最後，官方文件也提到一些細節，畢竟隨身碟、記憶卡廠牌型款多又多，函式庫的開發者也無法全部都測試驗證，目前官方主要測試Kingston、Samsung、SanDisk等廠牌；USB Hub集線器也是有限度測試，一些進階型的USB Hub（整合RJ-45、HDMI等）通常還沒測試。

（本文由VMAKER授權轉載；連結原文網址）

延伸閱讀：

[1] Arduino_POSIXStorage函式庫網址：https://github.com/arduino-libraries/Arduino_POSIXStorage

[2] Arduino_UnifiedStorage函式庫網址：https://github.com/arduino-libraries/Arduino_UnifiedStorage