30. SD卡硬件連接和例程測(cè)試(SPI方式)
一。 硬件連接
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卡座都連了一個(gè)47K的上拉電阻
二。程序
1. 初始化函數(shù)SD_Initialize(void)
//SPI硬件層初始化
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端口時(shí)鐘
//設(shè)置硬件上與SD卡相關(guān)聯(lián)的控制引腳輸出
//避免NRF24L01/W25Q32等的影響
//這里PB12和PG7拉高,是為了防止影響FLASH的燒寫(xiě).
//因?yàn)樗麄児灿靡粋€(gè)SPI口.
//PG7,PD2接的NRFCS和SDCS
//他們和SPIFLAS共用一個(gè)SPI，所以得分時(shí)復(fù)用??！
//這就是為什么要設(shè)置PG7，PD2了，禁止NRF和SD卡，從而SPIFLASH可以獨(dú)占SPI。
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; //PB12 推挽
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
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; //不選中SD卡
}
//SD卡初始化的時(shí)候,需要低速，SD卡初始化的時(shí)候時(shí)鐘不能大于400K。
void SD_SPI_SpeedLow(void)
{
SPI2_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_256);//設(shè)置到低速模式
}
//向SD卡發(fā)送一個(gè)命令
//SD卡的命令是48位，命令索引8位，命令參數(shù)32位，CRC校驗(yàn)值8位
//輸入: u8 cmd 命令索引，比如 CMD0，CMD8，CMD17，CMD24等
// u32 arg 命令參數(shù)
// u8 crc crc校驗(yàn)值，高7位有效，最低位恒為1.
//返回值:SD卡返回的響應(yīng)
u8 SD_SendCmd(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
u8 r1;
u8 Retry=0;
SD_DisSelect();//取消上次片選
if(SD_Select())return 0XFF;//片選失效
//發(fā)送
SD_SPI_ReadWriteByte(cmd | 0x40); //分別寫(xiě)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); //發(fā)送參數(shù)，從高位開(kāi)始
SD_SPI_ReadWriteByte(arg >> 16);
SD_SPI_ReadWriteByte(arg >> 8);
SD_SPI_ReadWriteByte(arg);
SD_SPI_ReadWriteByte(crc); //最后發(fā)送CRC，CRC的最低位恒為1.
if(cmd==CMD12)SD_SPI_ReadWriteByte(0xff);//Skip a stuff byte when stop reading
//等待響應(yīng)，或超時(shí)退出
Retry=0X1F;
do
{
r1=SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
}while((r1&0X80) && Retry--);
//返回狀態(tài)值 r1
return r1;
}
//等待卡準(zhǔn)備好 ，SD卡寫(xiě)的時(shí)候，會(huì)拉低MISO=0，直到數(shù)據(jù)寫(xiě)入完成，MISO才變?yōu)?.
//返回值:0,準(zhǔn)備好了;其他,錯(cuò)誤代碼
u8 SD_WaitReady(void)
{
u32 t=0;
do {
if(SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF)==0XFF)return 0;//寫(xiě)入完成，OK
t++;
}while(t<0XFFFFFF);//MISO一直是0的時(shí)候等待 ，直到超時(shí)。
return 1;
}
R7響應(yīng)的格式
//初始化 SD 卡
u8 SD_Initialize(void)
{
u8 r1; // 存放 SD 卡的返回值
u16 retry; // 用來(lái)進(jìn)行超時(shí)計(jì)數(shù)
u8 buf[4];
u16 i;
SD_SPI_Init(); //初始化 IO
SD_SPI_SpeedLow(); //設(shè)置到低速模式
for(i=0;i<10;i++)SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF);//發(fā)送最少 74 個(gè)脈沖
retry=20;
do
{
r1=SD_SendCmd(CMD0,0,0x95);//進(jìn)入 IDLE 狀態(tài)，是否進(jìn)入空閑狀態(tài)，r1=0x01.
}while((r1!=0X01) && retry--);
SD_Type=0;//默認(rèn)無(wú)卡
if(r1==0X01) //如果SD卡進(jìn)入空閑狀態(tài)。
{
if(SD_SendCmd(CMD8,0x1AA,0x87)==1)//SD V2.0 //發(fā)送CMD8區(qū)分是不是2.0的卡
//如果有響應(yīng)，就是V2.0的卡
//CMD8是R7響應(yīng)
{
for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SD_SPI_ReadWriteByte(0XFF); //連續(xù)讀4個(gè)字節(jié)，得到R7響應(yīng)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); //發(fā)送ACMD41命令前要先發(fā)送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0x40000000,0X01);//發(fā)送 ACMD41，設(shè)置HCS位=1.表示主機(jī)支持SDHC卡
}while(r1&&retry--); //r1響應(yīng)最低位是1，說(shuō)明SD卡在空閑狀態(tài)，如果SD卡進(jìn)入正常工作狀態(tài)，r1最低位是0
//一直等掃r1是0，表示SD卡成功接收到了指令，可以開(kāi)始下一步操作。
if(retry&&SD_SendCmd(CMD58,0,0X01)==0)//判斷CCS位，鑒別 SD2.0 卡版本開(kāi)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; //檢查 CCS，如果是1，表示是SDHC的卡
else SD_Type=SD_TYPE_V2; //如果是0，表示卡是標(biāo)準(zhǔn)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); //發(fā)送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01); //發(fā)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，退出空閑狀態(tài)，卡進(jìn)入工作狀態(tài)
{
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01); //發(fā)送 CMD55
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01);//發(fā)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，退出空閑狀態(tài)，卡進(jìn)入工作狀態(tài)
{
r1=SD_SendCmd(CMD1,0,0X01);//發(fā)送 CMD1
}while(r1&&retry--);
}
if(retry==0||SD_SendCmd(CMD16,512,0X01)!=0)SD_Type=SD_TYPE_ERR;
//錯(cuò)誤的卡，如果是1.xx或MMC卡要設(shè)置塊大小，為512字節(jié)，如果設(shè)置失敗，定義卡錯(cuò)誤
}
}
SD_DisSelect(); //取消片選
SD_SPI_SpeedHigh(); //高速，把SPI接口設(shè)置為高速，為36M，實(shí)際上stm32f1的SPI最高為18M，所以是超頻使用，覺(jué)得不可接收的話(huà)可以把分頻系數(shù)設(shè)置為4.設(shè)置為2也可以工作
if(SD_Type)return 0; //如果SD_Type有效，是正確的SD卡或MMC卡，表示初始化成功
else if(r1)return r1;
return 0xaa; //其他錯(cuò)誤
}
2. 讀卡函數(shù) ：u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
//從sd卡讀取一個(gè)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容
//buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū)
//len:要讀取的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度.
//返回值:0,成功;其他,失敗;
u8 SD_RecvData(u8*buf,u16 len)
{
if(SD_GetResponse(0xFE))return 1;//不停的讀MISO，等待SD卡發(fā)回?cái)?shù)據(jù)起始令牌0xFE
while(len--)//開(kāi)始接收數(shù)據(jù)
{
*buf=SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buf++;
}
//下面是2個(gè)偽CRC（dummy CRC），多發(fā)16個(gè)時(shí)鐘，把2個(gè)CRC移出來(lái)，然后不用
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
SD_SPI_ReadWriteByte(0xFF);
return 0;//讀取成功
}
//讀SD卡
//buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū)
//sector:扇區(qū) 注意這里是扇區(qū)地址，不是字節(jié)地址
//cnt:扇區(qū)數(shù)，由于是u8類(lèi)型，所以最多讀255個(gè)扇區(qū)
//返回值:0,ok;其他,失敗.
u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
{
u8 r1;
//先判斷是不是SDHC卡，如果不是SDHC卡，先把扇區(qū)地址轉(zhuǎn)換為字節(jié)地址，左移9位就是乘以512
if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)sector <<= 9;//轉(zhuǎn)換為字節(jié)地址
if(cnt==1) //如果cnt是1，就是單個(gè)扇區(qū)的讀寫(xiě)
{
r1=SD_SendCmd(CMD17,sector,0X01);//讀命令
if(r1==0)//指令發(fā)送成功
{
r1=SD_RecvData(buf,512);//接收512個(gè)字節(jié)到buf中
}
}else
{
r1=SD_SendCmd(CMD18,sector,0X01);//連續(xù)讀命令
do
{
r1=SD_RecvData(buf,512);//每次接收512個(gè)字節(jié)
buf+=512;
}while(--cnt && r1==0); //直到cnt為0
SD_SendCmd(CMD12,0,0X01); //發(fā)送停止命令
}
SD_DisSelect();//取消片選
return r1;//
}
3. 寫(xiě)
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