spi读取sd卡数据例程

spi读取sd卡数据例程

一、硬件连接

SD_MOSI接STM32的SPI2_MOSI

SD_SCK接STM32的SPI2_SCK

二、程序

//SPI硬件层初始化

void SD_SPI_Init（void）

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

//设置硬件上与SD卡相关联的控制引脚输出

//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）

{

}

//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

//发送

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.

//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

{

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 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

{

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

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SD卡函数：u8 SD_WriteDisk（u8*buf，u32 sector，u8 cnt）

//向sd卡写入一个数据包的内容 512字节

//buf：数据缓存区

//cmd：指令

//返回值：0，成功;其他，失败;

u8 SD_SendBlock（u8*buf，u8 cmd）

{

u16 t;

if（SD_WaitReady（））return 1;//等待准备失效，等待MISO为高电平1.

SD_SPI_ReadWriteByte（cmd）; //发送CMD的数据起始令牌0xFE

if（cmd！=0XFD）//不是结束指令

{

for（t=0;t《512;t++）SPI2_ReadWriteByte（buf［t］）;//提高速度，减少函数传参时间

SD_SPI_ReadWriteByte（0xFF）;//忽略crc

SD_SPI_ReadWriteByte（0xFF）;

t=SD_SPI_ReadWriteByte（0xFF）;//接收响应，SD卡在接收到512字节后有个响应

//（t&0x1F）=0x05表示响应正确

if（（t&0x1F）！=0x05）return 2;//响应错误

}

return 0;//写入成功

}

//写SD卡

//buf：数据缓存区

//sector：起始扇区 ，这里注意是扇区地址，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_WriteDisk（u8*buf，u32 sector，u8 cnt）

{

u8 r1;

if（SD_Type！=SD_TYPE_V2HC）sector *= 512;//转换为字节地址

if（cnt==1）

{

r1=SD_SendCmd（CMD24，sector，0X01）;//读命令

if（r1==0）//指令发送成功

{

r1=SD_SendBlock（buf，0xFE）;//写512个字节

}

}else

{

if（SD_Type！=SD_TYPE_MMC）

{

SD_SendCmd（CMD55，0，0X01）;

SD_SendCmd（CMD23，cnt，0X01）;//发送指令，如果不是MMC卡，先预先擦除要写入的扇区

//这样可以提高写入数据的速度

}

r1=SD_SendCmd（CMD25，sector，0X01）;//连续写命令

if（r1==0）

{

do

{

r1=SD_SendBlock（buf，0xFC）;//接收512个字节，多块写的令牌是0xFC

buf+=512;

}while（--cnt && r1==0）;

r1=SD_SendBlock（0，0xFD）;//发送多块写完成令牌0xFD，不带数据块

}

}

SD_DisSelect（）;//取消片选

return r1;//

}

4. 获取SD卡总扇区数的函数：u32 SD_GetSectorCount（void）

//获取SD卡的CSD信息，包括容量和速度信息

//输入：u8 *cid_data（存放CID的内存，至少16Byte）

//返回值：0：NO_ERR

// 1：错误

u8 SD_GetCSD（u8 *csd_data）

{

u8 r1;

r1=SD_SendCmd（CMD9，0，0x01）;//发CMD9命令，读CSD，CSD寄存器为128位寄存器

if（r1==0）

{

r1=SD_RecvData（csd_data， 16）;//接收16个字节的数据 即128位

}

SD_DisSelect（）;//取消片选

if（r1）return 1;

else return 0;

}

//获取SD卡的总扇区数（扇区数） ，扇区数*512就是容量

//返回值：0： 取容量出错

// 其他：SD卡的容量（扇区数/512字节）

//每扇区的字节数必为512，因为如果不是512，则初始化不能通过。

u32 SD_GetSectorCount（void）

{

u8 csd［16］;

u32 Capacity;

u8 n;

//取CSD信息，如果期间出错，返回0

if（SD_GetCSD（csd）！=0） return 0;

//如果为SDHC卡，按照下面方式计算

if（（csd［0］&0xC0）==0x40） //V2.00的卡

{

csize = csd［9］ + （（u16）csd［8］ 《《 8） + 1;

Capacity = （u32）csize 《《 10;//得到扇区数

}else//V1.XX的卡

{

n = （csd［5］ & 15） + （（csd［10］ & 128） 》》 7） + （（csd［9］ & 3） 《《 1） + 2;

csize = （csd［8］ 》》 6） + （（u16）csd［7］ 《《 2） + （（u16）（csd［6］ & 3） 《《 10） + 1;

Capacity= （u32）csize 《《 （n - 9）;//得到扇区数

}

return Capacity;

}

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