STM32开发板入门教程（十三） - SPI模式读写SD卡

功能介绍 ：使用SPI模式 读写SD卡block数据 可通过串口发送到PC机查看

SD卡是Secure Digital Card卡的简称，直译成汉语就是“安全数字卡”，是由日本松下公司、东芝公司和美国SANDISK公司共同开发研制的全新的存储卡产品。SD存储卡是一个完全开放的标准（系统），多用于MP3、数码摄像机、数码相机、电子图书、AV器材等等，尤其是被广泛应用在超薄数码相机上。呵呵 现在偶们做东西也喜欢用sd卡了 为啥？ 容量大啊 价格便宜啊 读写次数100000次以上（也有资料说是300000次 呵呵） 这个次数够猛了啊 读写的速度也很快 现在高速的SD卡写速度可以达到20M/S 呵呵 如果你买的SD卡达不到这个速度   就应该考虑一下是不是买到假货了   呵呵 现在SD卡都是白菜价了啊 貌似4G的也就50块钱一个啦

嗯 不扯远了 继续正题   SD卡读写有2种方式 一种是SD模式 一种是SPI模式 SD模式操作时序复杂 使用的IO口也多 呵呵 常用的一般是SPI模式 我们今天介绍的也是SPI模式 接口简单 移植也方便 速度也不慢了啊 使用高速的SPI模式 1M/S应该是很容易达到的 刚刚把STM32下的SD卡读写移植好 也没测试读写速度 呵呵 下回有时间把读写速度测试了发上来 呵呵

SD卡初始化过程： 1. 初始化STM32的SPI接口 使用低速模式 2. 延时至少74clock 3. 发送CMD0，需要返回0x01，进入Idle状态 4. 循环发送CMD55+ACMD41，直到返回0x00，进入Ready状态 5. 设置读写block大小为512byte 5. 把STM32的SPI设置为高速模式 读一个block块的过程 1. 发送CMD17（单块）或CMD18（多块）读命令，返回0x00 2. 接收数据开始令牌0xfe + 正式数据512Bytes + CRC 校验2Bytes 写一个block块的过程 1. 发送CMD24（单块）或CMD25（多块）写命令，返回0x00 2. 发送数据开始令牌0xfe + 正式数据512Bytes + CRC校验2Bytes 附上一个datasheet上的标准 spi mode initialization flow

初始化函数 /******************************************************************************* * Function Name   : SD_MMC_SPI_Init * Description        : SD_MMC_SPI_Init * Input                : None * Output             : None * Return             : zero init success, non-zero init error *******************************************************************************/ u8 SD_MMC_SPI_Init(void) {    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    /* Enable SPI1 and GPIO clocks */    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1 | RCC_APB2Periph_GPIOA |                      RCC_APB2Periph_SD_MMC_SPI_CS, ENABLE);    /* Configure SPI1 pins: SCK, MISO and MOSI */    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    /* Configure SD_MMC_SPI_CS */    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD_MMC_SPI_CS_Pin_CS;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    GPIO_Init(SD_MMC_SPI_CS, &GPIO_InitStructure);       //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /* initialize SPI with lowest frequency */ SD_MMC_Low_Speed(); /* card needs 74 cycles minimum to start up */ for(u8 i = 0; i < 10; ++i) {        /* wait 8 clock cycles */        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0x00); } /* address card */ SD_MMC_SPI_SELECT(); /* reset card */ u8 response; for(u16 i = 0; ; ++i) {        response = SD_MMC_Send_Command(CMD_GO_IDLE_STATE , 0 );        if( response == 0x01 )          break;        if(i == 0x1ff)        {          SD_MMC_SPI_DESELECT();          return 1;        } } /* wait for card to get ready */ for(u16 i = 0; ; ++i) {        response = SD_MMC_Send_Command(CMD_SEND_OP_COND, 0);        if(!(response & (1 << R1_IDLE_STATE)))          break;        if(i == 0x7fff)        {          SD_MMC_SPI_DESELECT();          return 1;        } } /* set block size to 512 bytes */ if(SD_MMC_Send_Command(CMD_SET_BLOCKLEN, 512)) {        SD_MMC_SPI_DESELECT();        return 1; } /* deaddress card */ SD_MMC_SPI_DESELECT(); /* switch to highest SPI frequency possible */ SD_MMC_High_Speed(); return 0; }

发送一个命令 /******************************************************************************* * Function Name   : SD_MMC_Send_Command * Description        : SD_MMC_Send_Command * Input                : None * Output             : None * Return             : None *******************************************************************************/ u8 SD_MMC_Send_Command(u8 cmd, u32 arg) {        u8 Response;        u8 Retry = 0;        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);        SD_MMC_SPI_SELECT();        //分别写入命令        SD_MMC_ReadWrite_Byte(cmd | 0x40);        SD_MMC_ReadWrite_Byte(arg >> 24);        SD_MMC_ReadWrite_Byte(arg >> 16);        SD_MMC_ReadWrite_Byte(arg >> 8);        SD_MMC_ReadWrite_Byte(arg);        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0x95);        do{             // 等待响应,响应的开始位为0             Response = SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);             Retry++;        }while( ((Response&0x80)!=0) && (Retry < 200) );        SD_MMC_SPI_DESELECT();        return Response;   //返回状态值 }

读一个block块 读取成功返回0 非0 则读取失败 /******************************************************************************* * Function Name   : SD_MMC_Read_Single_Block * Description        : SD_MMC_Read_Single_Block * Input                : sector number and buffer data point * Output             : None * Return             : zero success, non-zero error *******************************************************************************/ u8 SD_MMC_Read_Single_Block(u32 sector, u8* buffer) {        u8 Response;        u16 i;        u16 Retry = 0;       //读命令 send read command        Response = SD_MMC_Send_Command(CMD_READ_SINGLE_BLOCK, sector<<9);        if(Response != 0x00)             return Response;        SD_MMC_SPI_SELECT();        // start byte 0xfe        while(SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff) != 0xfe)        {       if(++Retry > 0xfffe)       {              SD_MMC_SPI_DESELECT();              return 1; //timeout       }        }        for(i = 0; i < 512; ++i)        {             //读512个数据             *buffer++ = SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);        }        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);   //伪crc        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);   //伪crc        SD_MMC_SPI_DESELECT();        SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);   // extra 8 CLK        return 0; }

写一个block块 成功返回0 非0 则写入失败 /******************************************************************************* * Function Name   : SD_MMC_Write_Single_Block * Description        : SD_MMC_Write_Single_Block * Input                : sector number and buffer data point * Output             : None * Return             : zero success, non-zero error. *******************************************************************************/ u8 SD_MMC_Write_Single_Block(u32 sector, u8* buffer) { u8 Response; u16 i; u16 retry=0;        //写命令   send write command Response = SD_MMC_Send_Command(CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK, sector<<9); if(Response != 0x00) return Response; SD_MMC_SPI_SELECT(); SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff); SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff); SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);        //发开始符 start byte 0xfe SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xfe);        //送512字节数据 send 512 bytes data for(i=0; i<512; i++) {    SD_MMC_ReadWrite_Byte(*buffer++); } SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff); //dummy crc SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff); //dummy crc Response = SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff); //等待是否成功 judge if it successful if( (Response&0x1f) != 0x05) {    SD_MMC_SPI_DESELECT();    return Response; } //等待操作完   wait no busy while(SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff) != 0x00) {    if(retry++ > 0xfffe)    { SD_MMC_SPI_DESELECT(); return 1;    } } SD_MMC_SPI_DESELECT(); SD_MMC_ReadWrite_Byte(0xff);// extra 8 CLK return 0; }