【STM32】TF卡&&FTA32文件系统
一、SD卡介绍
1.SD简介
本质：NandFlash+控制芯片
2.SD卡存储容量等级
3.FAT文件系统的使用
4.SD卡速度等级
5.SD卡驱动方式
1.SDIO&&SD
1）SDIO接口通信线：CLK/CMD/DAT0-3（数据传输线4根）
2）SPI接口通信线：CS/CLK/MOSI/MISO（数据传输线2根）
3）因为SDIO的传输数据线比SPI传输数据线多，所以SDIO的传输速度比SPI还快
2.SDIO引脚
3.TF卡（Micro SD）
比SD卡少一个电源引脚VSS2
6.SDMMC
7.SDMMC，TF(mirco card)，SD
二、SD卡
1.原理图分析
2.CubeMX设置
【精选】STM32CubeMX学习笔记（26）——SDIO接口使用(读写SD卡)_stm32 读写sd卡_Leung_ManWah的博客-CSDN博客
1.参数配置
SD 4 bits Wide bus四线SD模式
2.DMA设置
SDIO 外设支持生成 DMA 请求，使用 DMA 传输可以提高数据传输效率，因此在 SDIO 的控制代码中，可以把它设置为 DMA 传输模式或轮询模式，ST 标准库提供 SDIO 示例中针对这两个模式做了区分处理。
应用中一般都使用DMA 传输模式。
点击
DMA Settings添加 SDIO 对应 DMA2 的通道4。DMA模式选择循环模式，方向选为内存到外设。
3.配置NVIC
3.参考代码（SDIO作为SD卡接口）
#include "stm32f4xx_hal.h"
// SD卡句柄
SD_HandleTypeDef hsd;
// SD卡初始化
void SD_Init(void) {
hsd.Instance = SDIO;
hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
hsd.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
hsd.Init.ClockDiv = 0;
if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
// SD卡读取数据
void SD_ReadBlocks(uint32_t *pData, uint32_t startBlock, uint32_t numBlocks) {
if (HAL_SD_ReadBlocks(&hsd, pData, startBlock, numBlocks, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
// SD卡写入数据
void SD_WriteBlocks(uint32_t *pData, uint32_t startBlock, uint32_t numBlocks) {
if (HAL_SD_WriteBlocks(&hsd, pData, startBlock, numBlocks, HAL_MAX_DELAY) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
// SD卡擦除块
void SD_EraseBlocks(uint32_t startBlock, uint32_t numBlocks) {
if (HAL_SD_Erase(&hsd, startBlock, numBlocks) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}
}
int main(void) {
// 初始化HAL库
HAL_Init();
// 配置系统时钟
SystemClock_Config();
// 配置GPIO和SDIO
MX_GPIO_Init();
SD_Init();
// 读取数据
uint32_t readBuffer[512];
SD_ReadBlocks(readBuffer, 0, 1);
// 写入数据
uint32_t writeBuffer[512];
// 填充写入数据
SD_WriteBlocks(writeBuffer, 0, 1);
// 擦除块
SD_EraseBlocks(0, 1);
while (1) {
// 主循环
}
}
// 错误处理函数
void Error_Handler(void) {
while (1) {
// 发生错误时的处理
}
}
// 系统时钟配置
void SystemClock_Config(void) {
// 你的时钟配置代码
}
// GPIO初始化
void MX_GPIO_Init(void) {
// 你的GPIO初始化代码
}
三、SD卡的HAL库/LL库解读
SD卡在HAL库的函数调用流程：
路向1：HAL_SD_Init（hal_sd.c）--->HAL_SD_InitCard（hal_sd.c）-->SDIO_PowerState_ON（ll_sdmmc.c）--->这个只是单纯的使能sd卡
路线2：HAL_SD_Init（hal_sd.c）--->HAL_SD_InitCard（hal_sd.c）-->SD_InitCard（hal_sd.c）--->结束
0.sdmmc.c与sd.c的不同
sd.c中调用的寄存器底层实际上是调用sdmmc.c中的函数
1.stm32f1xx_ll_sdmmc.c
底层操作寄存器的（硬件控制）
1.SDIO_PowerState_ON
2.stm32f1xx_hal_sd.c
1.HAL_SD_Init
在这个函数中调用了【HAL_SD_InitCard】
2.HAL_SD_InitCard
这个函数包含以下功能：
1）SDIO_PowerState_ON()：打开SDIO开关
2）SD_InitCard()【在hal库中】：这个是真正开始使能SDIO，初始化成功
3.SD_InitCard
在【HAL_SD_InitCard】中被调用
四、FAT32文件系统简介
1、文件系统究竟是什么
(1)参考项目驱动创新学习训练营中《基于X210的裸机时钟温度显示器》第2季课程
(2)文件系统（仓库管理员）是一套用来管理存储设备的软件
(3)文件系统给用户提供用文件访问存储的机制，比扇区式访问舒服
2、FAT32文件系统介绍
(1)网络搜索FAT32文件系统
FAT32指的是文件分配表是采用32位二进制数记录管理的磁盘文件管理方式，因FAT类文件系统的核心是文件分配表，命名由此得来。
(2)官网 http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
(3)CubeMX工具包中middleware里包含了FAT32文件系统
3、FAT32文件系统的开发方式
(1)传统开发：自己到官网下载源码，自己移植，自己使用。
(2)CubeMX式开发：直接勾选，默认对接HAL库，少量移植即可使用。
五、HAL库的SD和DMA实例BUG
1、bug发现与查找
(1)bug发现：f_mount（挂载）不成功，单步追查发现是MBR扇区（扇区0-->目录）读取不对
(2)bug验证：去掉FAT32，原工程中读写异常【应该是STM32中MDA的问题】
2、bug解决
(1)研究DMA，尝试修改HAL库源码解决，不推荐。
(2)绕开DMA，使用阻塞读写函数来实现SD读写--》HAL_SD_WriteBlocks【删除DMA模块】
六、在SD例程中添加FAT32实战
待完成