30. SD卡硬件连接和例程测试(SPI方式)
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一。 硬件连接
SD_CS接STM32的PD2
SD_MOSI接STM32的SPI2_MOSI
SD_MISO接STM32的SPI2_MISO
SD_SCK接STM32的SPI2_SCK
SD卡座都连了一个47K的上拉电阻
二。程序
1. 初始化函数SD_Initialize(void)
//SPI硬件层初始化
void SD_SPI_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GP IOG, ENABLE); //使能PB端口时钟
//设置硬件上与SD卡相关联的控制引脚输出
//避免NRF24L01/W25Q32等的影响
//这里PB12和PG7拉高,是为了防止影响FLASH的烧写.
//因为他们共用一个SPI口.
//PG7,PD2接的NRFCS和SDCS
//他们和SPIFLAS共用一个SPI，所以得分时复用！！
//这就是为什么要设置PG7，PD2了，禁止NRF和SD卡，从而SPIFLASH可以独占SPI。
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //PB12 推挽
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12); //PB12上拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PD2 推挽
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //PG7 推挽
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_7);
SPI2_Init(); //SPI2初始化
SD_CS=1; //不选中SD卡
}
//SD卡初始化的时候,需要低速，SD卡初始化的时候时钟不能大于400K。
void SD_SPI_SpeedLow(void)
{
SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_256);//设置到低速模式
}
//向SD卡发送一个命令
//SD卡的命令是48位，命令索引8位，命令参数32位，CRC校验值8位
//输入: u8 cmd 命令索引，比如 CMD0，CMD8，CMD17，CMD24等
// u32 arg 命令参数
// u8 crc crc校验值，高7位有效，最低位恒为1.
//返回值:SD卡返回的响应
u8 SD_SendCmd(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
u8 r1;
u8 Retry=0;
SD_DisSelect();//取消上次片选
if(SD_Select())return 0XFF;//片选失效
//发送
SD_SPI_ReadWriteByte(cmd | 0x40); //分别写入命令,命令的最高2位是01，也就是0x40，cmd是6位有效
SD_SPI_ReadWriteByte(arg >> 24); //发送参数，从高位开始
SD_SPI_ReadWriteByte(arg >> 16);
SD_SPI_ReadWriteByte(arg >> 8);
SD_SPI_ReadWriteByte(arg);
SD_SPI_ReadWriteByte(crc); //最后发送CRC，CRC的最低位恒为1.
if(cmd==CMD12)SD_SPI_ReadWriteByte(0xff);//Skip a stuff byte when stop reading
//等待响应，或超时退出
Retry=0X1F;
do
{
r1=SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
}while((r1&0X80) && Retry--);
//返回状态值 r1
return r1;
}
//等待卡准备好 ，SD卡写的时候，会拉低MISO=0，直到数据写入完成，MISO才变为1.
//返回值:0,准备好了;其他,错误代码
u8 SD_WaitReady(void)
{
u32 t=0;
do {
if(SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF)==0XFF)return 0;//写入完成，OK
t++;
}while(t<0XFFFFFF);//MISO一直是0的时候等待 ，直到超时。
return 1;
}
R7响应的格式
//初始化 SD 卡
u8 SD_Initialize(void)
{
u8 r1; // 存放 SD 卡的返回值
u16 retry; // 用来进行超时计数
u8 buf[4];
u16 i;
SD_SPI_Init(); //初始化 IO
SD_SPI_SpeedLow(); //设置到低速模式
for(i=0;i<10;i++)SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF);//发送最少 74 个脉冲
retry=20;
do
{
r1=SD_SendCmd(CMD0,0,0x95);//进入 IDLE 状态，是否进入空闲状态，r1=0x01.
}while((r1!=0X01) && retry--);
SD_Type=0;//默认无卡
if(r1==0X01) //如果SD卡进入空闲状态。
{
if(SD_SendCmd(CMD8,0x1AA,0x87)==1)//SD V2.0 //发送CMD8区分是不是2.0的卡
//如果有响应，就是V2.0的卡
//CMD8是R7响应
{
for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF); //连续读4个字节，得到R7响应的值
//Get trailing return value of R7 resp
if(buf[2]==0X01&&buf[3]==0XAA)//卡是否支持 2.7~3.6V
{
retry=0XFFFE;
do
{
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01); //发送ACMD41命令前要先发送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0x40000000,0X01);//发送 ACMD41，设置HCS位=1.表示主机支持SDHC卡
}while(r1&&retry--); //r1响应最低位是1，说明SD卡在空闲状态，如果SD卡进入正常工作状态，r1最低位是0
//一直等扫r1是0，表示SD卡成功接收到了指令，可以开始下一步操作。
if(retry&&SD_SendCmd(CMD58,0,0X01)==0)//判断CCS位，鉴别 SD2.0 卡版本开始
{
for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF);//得到 OCR 寄存器的值
if(buf[0]&0x40)SD_Type=SD_TYPE_V2HC; //检查 CCS，如果是1，表示是SDHC的卡
else SD_Type=SD_TYPE_V2; //如果是0，表示卡是标准的2.0版本SD卡
}
}
}else//SD V1.x/ MMC V3 //如果不支持CMD8指令，表示卡是V1.xx版本的SD卡或MMC卡
{
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01); //发送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01); //发送 ACMD41
if(r1<=1) //如果支持ADMD41指令，表示是V1.xx的卡
{
SD_Type=SD_TYPE_V1;
retry=0XFFFE;
do //等待退出 IDLE 模式，退出空闲状态，卡进入工作状态
{
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01); //发送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01);//发送 CMD41
}while(r1&&retry--);
}else
{
SD_Type=SD_TYPE_MMC;//MMC V3，不支持ACMD41指令表示是MMC卡
retry=0XFFFE;
do //等待退出 IDLE 模式，退出空闲状态，卡进入工作状态
{
r1=SD_SendCmd(CMD1,0,0X01);//发送 CMD1
}while(r1&&retry--);
}
if(retry==0||SD_SendCmd(CMD16,512,0X01)!=0)SD_Type=SD_TYPE_ERR;
//错误的卡，如果是1.xx或MMC卡要设置块大小，为512字节，如果设置失败，定义卡错误
}
}
SD_DisSelect(); //取消片选
SD_SPI_SpeedHigh(); //高速，把SPI接口设置为高速，为36M，实际上stm32f1的SPI最高为18M，所以是超频使用，觉得不可接收的话可以把分频系数设置为4.设置为2也可以工作
if(SD_Type)return 0; //如果SD_Type有效，是正确的SD卡或MMC卡，表示初始化成功
else if(r1)return r1;
return 0xaa; //其他错误
}
2. 读卡函数 ：u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
//从sd卡读取一个数据包的内容
//buf:数据缓存区
//len:要读取的数据长度.
//返回值:0,成功;其他,失败;
u8 SD_RecvData(u8*buf,u16 len)
{
if(SD_GetResponse(0xFE))return 1;//不停的读MISO，等待SD卡发回数据起始令牌0xFE
while(len--)//开始接收数据
{
*buf=SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buf++;
}
//下面是2个伪CRC（dummy CRC），多发16个时钟，把2个CRC移出来，然后不用
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
return 0;//读取成功
}
//读SD卡
//buf:数据缓存区
//sector:扇区 注意这里是扇区地址，不是字节地址
//cnt:扇区数，由于是u8类型，所以最多读255个扇区
//返回值:0,ok;其他,失败.
u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
{
u8 r1;
//先判断是不是SDHC卡，如果不是SDHC卡，先把扇区地址转换为字节地址，左移9位就是乘以512
if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)sector <<= 9;//转换为字节地址
if(cnt==1) //如果cnt是1，就是单个扇区的读写
{
r1=SD_SendCmd(CMD17,sector,0X01);//读命令
if(r1==0)//指令发送成功
{
r1=SD_RecvData(buf,512);//接收512个字节到buf中
}
}else
{
r1=SD_SendCmd(CMD18,sector,0X01);//连续读命令
do
{
r1=SD_RecvData(buf,512);//每次接收512个字节
buf+=512;
}while(--cnt && r1==0); //直到cnt为0
SD_SendCmd(CMD12,0,0X01); //发送停止命令
}
SD_DisSelect();//取消片选
return r1;//
}
3. 写
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