STM32的简单的SD卡读写

[导读]SD卡一般支持两种读写模式，SPI和SDIO模式，SD卡的引脚排序如下图所示。SPI模式下有几个重要的操作命令，分别是：SD卡R1回应的格式如下SPI模式下的典型初始化过程如下：1、初始化硬件配置，SPI配置，IO配置等。2、上

SD卡一般支持两种读写模式，SPI和SDIO模式，SD卡的引脚排序如下图所示。

SPI模式下有几个重要的操作命令，分别是：

SD卡R1回应的格式如下

SPI模式下的典型初始化过程如下：

1、初始化硬件配置，SPI配置，IO配置等。

2、上电延时。（>74CLK）

3、复位卡。（CMD0）

4、激活卡，内部初始化并获取卡的类型。

5、查询OCR，获取供电情况。

6、是否使用CRC（CMD59）。

7、设置读写块数据长度（CMD16）。

8、读取CSD，获取存储卡的其他信息（CMD9）

9、发送8CLK后，禁止片选。

SPI模式下的典型读取数据的过程如下，这里采用CMD17来实现。

1、发送CMD17。

2、接收卡响应R1。

3、接收数据起始令牌0XFE。

4、接收数据。

5、接收两个字节的CRC，如果没有开启CRC。这两个字节在读取后可以丢掉。

6、8CLK之后禁止片选。

SPI模式下的典型写数据的过程如下，这里采用CMD24来实现。

1、发送CMD24。

2、接收卡响应R1。

3、接收数据起始令牌0XFE。

4、接收数据。

5、发送两个字节的伪CRC。

6、8CLK之后禁止片选。

具体代码实现如下。

/*******************************************************************************
* Function Name : SPI_FLASH_Init
* Description : Initializes the peripherals used by the SPI FLASH driver.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void SPI_SD_Init(void)
{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* 使能SPI对应引脚的时钟使能SPI1的时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

/*配置SPI的时钟线SCK和SPI的MOSI线和SPI的MISO线 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用功能的推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/*配置SPI的片选线：CSN */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* 拉高CSN引脚，停止使能SD*/
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_8);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);

// 配置SPI,使它适合SD的特性
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //双线双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主器件
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//8位数据长度
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //时钟悬空时为高
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //数据捕获于第2个时钟沿
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS信号由外部管脚管理
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;//波特率预分频值为4
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输的第一个字节为MSB
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC的多项式
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
/* 使能SPI1 */
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : SPI_FLASH_SendByte
* Description : 发送一个数据，同时接收从FLASH返回来的数据
* Input : byte : byte to send.
* Output : None
* Return : The value of the received byte.
*******************************************************************************/
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 byte)
{
/* 等待数据发送寄存器清空 */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

/* 通过SPI发送出去一个字节数据 */
SPI_I2S_SendData(SPI1, byte);

/* 等待接收到一个数据（接收到一个数据就相当于发送一个数据完毕） */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

/* 返回接收到的数据 */
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : SPI_FLASH_SendHalfWord
* Description : 发送并接受一个半字数据（16位）
* Input : Half Word : Half Word to send.
* Output : None
* Return : The value of the received Half Word.
*******************************************************************************/
u16 SPIx_ReadWriteHalfWord(u16 HalfWord)
{
/* 等待数据发送寄存器清空 */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

/* 通过SPI发送出去半个字的数据 */
SPI_I2S_SendData(SPI1, HalfWord);

/* 等待接收到一个半字数据（接收到一个数据就相当于发送一个数据完毕） */
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

/* 返回接收到的数据 */
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}
//SPI 速度设置函数
//SpeedSet:
//SPI_BaudRatePrescaler_2 2分频 (SPI36M@sys72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_8 8分频 (SPI9M@sys72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_16 16分频 (SPI4.5M@sys72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_256 256分频 (SPI281.25K@sys72M)

void SPIx_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SpeedSet ;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
}

/******************************END OF INIT_SPI*****************************/

/******************************START OF SD_OPERATION***********************/
/*******************************************************************************
* 函数名称 : SD_Select
* 功能描述 : 选择SD卡，并等待SD卡准备好
* 进入参数 : 无.
* 返回参数 : 0：成功 1：失败
* 备注说明 : SD卡准备好会返回0XFF
*******************************************************************************/
u8 SD_Select(void)
{
uint32_t t=0;
SD_CS(OFF);//片选SD，低电平使能
do
{
if(SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF)==0XFF)return 0;//OK
t++;
}while(t<0XFFFFFF);//等待
SD_DisSelect(); //释放总线
return 1;//等待失败
}
/*******************************************************************************
* 函数名称 : SD_RecvData
* 功能描述 : 从sd卡读取一个数据包的内容
* 进入参数 : buf：数据缓存数组 len要读取的数据的长度
* 返回参数 : 0：成功其他：失败
* 备注说明 : 读取时需要等待SD卡发送数据起始令牌0XFE
*******************************************************************************/
u8 SD_RecvData(u8*buf,u16 len)
{
u16 Count=0xF000;//等待次数
while ((SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF)!=0xFE)&&Count)Count--;//等待得到读取数据令牌0xfe
if (Count==0) return MSD_RESPONSE_FAILURE;//获取令牌失败,返回0XFF
while(len--)//开始接收数据
{
*buf=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
buf++;
}
//下面是2个伪CRC（dummy CRC），假装接收了2个CRC
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
return 0;//读取成功
}
/*******************************************************************************
* 函数名称 : SD_SendBlock
* 功能描述 : 向sd卡写入一个数据包的内容 512字节
* 进入参数 : buf:数据缓存区 cmd:数据发送的令牌
* 返回参数 : 0：成功其他：失败
* 备注说明 : 写数据时需要先发送数据起始令牌0XFE/0XFC/0XFD
*******************************************************************************/
u8 SD_SendBlock(u8*buf,u8 cmd)
{
u32 t,Count=0XFFFFFF;
while ((SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF)!=0xFF)&&Count)Count--;//等待SD卡准备好
if (Count==0) return MSD_RESPONSE_FAILURE;//SD卡未准备好，失败，返回
SD_SPI_ReadWriteByte(cmd);//发送数据起始或停止令牌
if(cmd!=0XFD)//在不是结束令牌的情况下，开始发送数据
{
for(t=0;t<512;t++)SPIx_ReadWriteByte(buf[t]);//提高速度,减少函数传参时间
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);//发送2字节的CRC
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
t=SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);//紧跟在CRC之后接收数据写的状态
if((t&0x1F)!=0x05)return MSD_DATA_WRITE_ERROR;//写入错误
}
return 0;//写入成功
}
/*******************************************************************************
* 函数名称 : SD_SendCmd
* 功能描述 : 向sd卡写入一个数据包的内容 512字节
* 进入参数 : cmd：命令 arg：命令参数crc：