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spi读取sd卡数据例程

2019年11月08日 文章来源:网络整理 热度:200℃ 作者:刘英

  SD 卡有两个可选的通讯协议:SD 模式和 SPI模式 SD 模式是SD 卡标准的读写方式,但是在选用SD 模式时,往往需要选择带有SD 卡控制器接口的 MCU,或者必须加入额外的SD卡控制单元以支持SD 卡的读写 然而,大多数MCU都没有集成SD 卡控制器接口,若选用SD 模式通讯就无形中增加了产品的硬件成本。

  在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下, 选用 SPI模式可以说是一种最佳的解决方案 因为在 SPI模式下,通过四条线就可以完成所有的数据交换,并且目前市场上很多MCU都集成有现成的SPI接口电路,采用 SPI模式对 SD卡进行读写操作可大大简化硬件电路的设计。

  一、硬件连接

  

spi读取sd卡数据例程

  

spi读取sd卡数据例程

  

spi读取sd卡数据例程

  

spi读取sd卡数据例程

  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NRF CS和SD CS

  //他们和SPI FLAS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SPI FLASH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

  

spi读取sd卡数据例程

  //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

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