【正点原子STM32连载】 第四十九章 SD卡实验 摘自【正点原子】APM32F407最小系统板使用指南

1）实验平台：正点原子stm32f103战舰开发板V4
2）平台购买地址：https://detail.tmall.com/item.htm?id=609294757420
3）全套实验源码+手册+视频下载地址： http://www.openedv.com/thread-340252-1-1.html##

第四十九章 SD卡实验

本章将介绍使用APM32F407驱动SD卡进行SD卡的识别、读写等操作。通过本章的学习，读者将学习到SD卡的使用。
本章分为如下几个小节：
49.1 硬件设计
49.2 程序设计
49.3 下载验证

49.1 硬件设计

49.1.1 例程功能

1. 程序运行后，若初始化SD卡成功，则会通过串口输出SD卡的相关参数
2. 按下KEY_0按键，可读取SD卡扇区0的数据，并通过串口显示
3. 可通过USMART进行SD卡数据读写操作
4. LED0闪烁，指示程序正在运行
   49.1.2 硬件资源
5. LED
   LED0 - PF9
6. 按键
   KEY0 - PE4
7. USART1（PA9、PA10连接至板载USB转串口芯片上）
8. 正点原子 2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块（仅限MCU屏，16位8080并口驱动）
9. SD卡（SDIO驱动）
   49.1.3 原理图
   本章实验使用SDIO接口与SD卡进行连接，开发板板载了一个Micro SD卡座，用于连接SD卡，SD卡与MCU的连接原理图，如下图所示：
   

图49.1.3.1 SD卡与MCU的连接原理图
49.2 程序设计
49.2.1 SD卡驱动
本章实验的SD卡驱动包含两个文件，分别为：sdio_sdcard.c和sdio_sdcard.h，SD卡的驱动涉及SD的通信协议，本章实验配套实验例程的SD卡驱动已经根据SD协议实现了SD卡的初始化和读写等操作，对具体实现过程感兴趣的读者，可结合SD的协议查看本章实验配套实验例程的SD卡驱动。
49.2.2 实验应用代码
本章实验的应用代码，如下所示：

/**
 * @brief	打印SD卡相关信息
 * @param	无
 * @retval	无
 */
static void show_sdcard_info(void)
{
    switch(g_sd_card_info.CardType)
    {
    		case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1:
    		{
    			printf("Card Type: SDSC V1.1\r\n");
    			break;
    		}
    		case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0:
    		{
    			printf("Card Type: SDSC V2.0\r\n");
    			break;
    		}
    		case SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD:
    		{
    			printf("Card Type: SDHC V2.0\r\n");
    			break;
    		}
    		case SDIO_MULTIMEDIA_CARD:
    		{
    			printf("Card Type: MMC Card\r\n");
    			break;
    		}
    }
    
    printf("Card ManufacturerID: %d\r\n", g_sd_card_info.SD_cid.ManufacturerID);
    printf("Card RCA: %d\r\n", g_sd_card_info.RCA);
    printf("Card Capacity: %d MB\r\n",
    								(uint32_t)(g_sd_card_info.CardCapacity >> 20));
    printf("Card BlockSize: %d\r\n\r\n", g_sd_card_info.CardBlockSize);
}

int main(void)
{
    uint8_t t = 0;
    uint8_t key;
    uint8_t *buf;
    SD_ERROR_T error;
    uint32_t i;
    
    NVIC_ConfigPriorityGroup(NVIC_PRIORITY_GROUP_3);	/* 设置中断优先级分组为组3 */
    sys_apm32_clock_init(336, 8, 2, 7);					/* 配置系统时钟 */
    delay_init(168);										/* 初始化延时功能 */
    usart_init(115200);									/* 初始化串口 */
    usmart_dev.init(84);								/* 初始化USMART */
    led_init()											/* 初始化LED */
    key_init()											/* 初始化按键 */
    lcd_init()											/* 初始化LCD */
    my_mem_init(SRAMIN);								/* 初始化内部SRAM内存池 */
    my_mem_init(SRAMCCM);								/* 初始化CCM内存池 */
    
    lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "APM32", RED);
    lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "SD TEST", RED);
    lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY0:Read Sector 0", RED);
    
    while (sd_init() != SD_OK)							/* 初始化SD卡 */
    {
    		lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "SD Card Error!", RED);
    		delay_ms(500);
    		lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "Please Check! ", RED);
    		delay_ms(500);
    		LED0_TOGGLE();
    }
    
    show_sdcard_info();									/* 打印SD卡相关信息 */
    
    lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "SD Card OK    ", BLUE);
    lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "SD Card Size:     MB", BLUE);
    lcd_show_num(30+13*8, 170, g_sd_card_info.CardCapacity >> 20, 5, 16, BLUE);
    
    while (1)
    {
    		t++;
    		key = key_scan(0);
    		
    		switch (key)
    		{
    			case KEY0_PRES:
    			{
    				buf = (uint8_t *)mymalloc(SRAMIN, 512);
    				
    				/* 读SD卡 */
    				error = sd_read_disk(buf, 0, 1);
    				/* 读取成功，显示读取到的数据 */
    				if (error == SD_OK)
    				{
    					lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16,
    									"USART1 Sending Data...", BLUE);
    					printf("Sector 0 Data:\r\n");
    					for (i=0; i<512; i++)
    					{
    						printf("%d ", buf[i]);
    					}
    						printf("\r\nRead Done!\r\n");
    						lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16,
    										"USART1 Sent Data Done!", BLUE);
    				}
    				else
    				{
    					printf("Error: %d\r\n", error);
    				}
    				
    				myfree(SRAMIN, buf);
    				break;
    			}
    			default:
    			{
    				break;
    			}
    		}
    		
    		if (t == 20)
    		{
    			LED0_TOGGLE();
    			t = 0;
    		}
    		
    		delay_ms(10);
    }
}

可以看到，本实验的应用代码中，通过初始化SD卡判断与SD卡的连接是否有误，SD卡初始化成功后便通过函数show_sdcard_info()打印SD卡的卡类型、容量等信息，同时也在LCD上显示了SD的容量信息，随后便不断地检测按键输入，若检测到KEY0按键被按下，则读取SD卡扇区0的512字节数据并通过串口输出至串口调试助手。
49.3 下载验证
在完成编译和烧录操作后，将准备好的SD卡插入开发板板载的SD卡卡座（请确保SD卡中没有有用的数据，或已做好备份），接着便能在LCD上看到SD卡的容量，以及串口调试助手显示了SD卡的卡类型、容量等信息，接着可以按下KEY0按键读取SD卡扇区0的512字节数据，可以通过串口调试助手查看读出的512字节数据，同时也可通过USMART对SD卡进行读写操作。