轻松完成单片机读写SD卡的底层驱动程序

    从大二开始写代码至今已经五六年了，之前做过很多嵌入式项目，参加过很多竞赛；慢慢才发现之前很多是知其然不知其所以然，很多东西都是从CSDN，论坛，各个网站学习过来的；工作以后才发现，做出一个东西并不难，重要的是方法，思路。很久以前写出了单片机读写SD卡的程序，前些日子拿出来用，发现不能直接用，自己写的程序现在不能用，很是着急。后来是静下心来，分析SD卡的反馈，修改相应的地方，很快就解决了问题。

    有人说，给SD卡发送CMD1，收到0x00表示成功。这是对的，但是如果收到0x01呢？0x04呢？0x0A呢？0x70呢？我认为这个返回值很重要，介绍给大家，希望可以帮助大家解决问题。（我先介绍这个与SD卡“交流”的方法，之后再介绍单片机读取SD卡整个过程）

    在官方英文资料《SD卡协议》中，有一项很重要的介绍，SD卡的返回值。我们给SD卡发一个信号，SD卡有没有收到？SD卡有没有响应？是否符合SD卡协议？我们都可以从SD卡的返回值中得到SD卡想要“表达”的意思。

    SD卡的一个字节返回值：

7

6

5

4

3

2

1

0

Bit0:空闲状态位—置位表示SD卡处于空闲状态，正在初始化过程中。

Bit1:擦除重置位—在执行接收到的擦除序列命令之前擦除序列被重置。

Bit2:非法命令位—接收到的命令是非法的命令代码（不符合SD卡协议命令代码）。

Bit3: CRC错误位—当前命令的CRC校验失败。

Bit4:擦除序列错误位—在擦除序列命令中发生错误。

Bit5:地址错误位—在命令中使用了一个不匹配块长度的地址。

Bit6:参数错误位—当前命令的地址或块长度超出了该SD卡的允许范围。

Bit7:预留。

    掌握了这个SD卡的返回值，可以很清楚的知道自己的程序代码哪里出了问题，解决起来就很简单。下面简单介绍一下SD卡的复位，初始化，读操作和写操作。

    复位：①拉高CS，发送至少74个时钟周期（等待同步）；

      ②拉低CS，发送CMD0（六个字节命令，0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95），接收SD卡返回值，若返回值为0x01表示成功（具体含义对照上文中返回值介绍）；

      ③拉高CS，发送八个时钟周期。

    初始化：①拉低CS，发送CMD55（0x77,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF）；

         ②若返回值为0x01,继续发送CMD41（0x69,0x40,0x30,0x00,0x00,0xFF），返回值为0x00表示初始化成功；

    【注：SDHC卡的CMD41命令为0x69,0x40,0x30,0x00,0x00,0xFF

     而普通SD卡的CMD41命令为0x69,0x00,0x30,0x00,0x00,0xFF】

         ③若返回值不是0x01，循环多次发送CMD55+CMD41；若一直不成功，则对照上文中返回值介绍查找是哪里错误。

     读操作：①拉低CS，发送CMD17（0x51,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF）；

          ②若返回值为0x00，则读数据直至读到0xFE(有效数据开始标志位)；

          ③读取512个字节的有效数据；

          ④读取两个CRC字节；

          ⑤拉高CS，发送八个时钟周期。

    写操作：①拉低CS，发送CMD24（0x58,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF）；

         ②若返回值为0x00，则发送0xFC(写操作开始标志字节)；

         ③继续发送512个字节的有效数据；

         ④发送两个CRC字节0xFF；

         ⑤读取返回值直至读到***00101（二进制）表示512字节数据写入成功；

         ⑥进行查忙操作，直至返回值位0xFF；

         ⑦拉高CS，发送八个时钟周期。

   完成上述操作就基本完成了SD卡的驱动程序。之后会上传自己编写的基于飞思卡尔MC9S12XEP100单片机读取8G 高速SDHC卡完整底层驱动程序（汽车级）。