STM32——SPI驱动SD卡
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
STM32——SPI驱动SD卡
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
文末有工程鏈接（FATFS文件系統(tǒng)也移植了）
VCC:5V
GND:GND
MISO:PA6
MOSI:PA7
SCK:PA5
CS:PA4
/*外設(shè)驅(qū)動*/
/*.c*/
/*以下是SPI1口初始化模塊的初始化代碼，訪問SD Card這里針是對SPI1的初始化*/
void SPI1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );//PORTA與SPI1時(shí)鐘使能
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
SD_CS=1;
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //設(shè)置SPI單向或者雙向的數(shù)據(jù)模式:SPI設(shè)置為雙線雙向全雙工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //設(shè)置SPI工作模式:設(shè)置為主SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //設(shè)置SPI的數(shù)據(jù)大小:SPI發(fā)送接收8位幀結(jié)構(gòu)
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //串行同步時(shí)鐘的空閑狀態(tài)為高電平
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //串行同步時(shí)鐘的第二個(gè)跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS信號由硬件（NSS管腳）還是軟件（使用SSI位）管理:內(nèi)部NSS信號有SSI位控制
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //定義波特率預(yù)分頻的值:波特率預(yù)分頻值為256
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //指定數(shù)據(jù)傳輸從MSB位還是LSB位開始:數(shù)據(jù)傳輸從MSB位開始
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRC值計(jì)算的多項(xiàng)式
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //根據(jù)SPI_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)SPIx寄存器
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外設(shè)
SPI1_ReadWriteByte(0xff);//啟動傳輸
}
//SPI 速度設(shè)置函數(shù)
//SpeedSet:
//SPI_BaudRatePrescaler_2 2分頻
//SPI_BaudRatePrescaler_8 8分頻
//SPI_BaudRatePrescaler_16 16分頻
//SPI_BaudRatePrescaler_256 256分頻
void SPI1_SetSpeed(u8 SPI_BaudRatePrescaler)
{
assert_param(IS_SPI_BAUDRATE_PRESCALER(SPI_BaudRatePrescaler));
SPI1->CR1&=0XFFC7;
SPI1->CR1|=SPI_BaudRatePrescaler; //設(shè)置SPI1速度
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
}
//SPIx 讀寫一個(gè)字節(jié)
//TxData:要寫入的字節(jié)
//返回值:讀取到的字節(jié)
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
u8 retry=0;
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //檢查指定的SPI標(biāo)志位設(shè)置與否:發(fā)送緩存空標(biāo)志位
{
retry++;
if(retry>200)return 0;
}
SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通過外設(shè)SPIx發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)
retry=0;
while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) //檢查指定的SPI標(biāo)志位設(shè)置與否:接受緩存非空標(biāo)志位
{
retry++;
if(retry>200)return 0;
}
return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通過SPIx最近接收的數(shù)據(jù)
}
/*.h*/
#define SD_CS PAout(4)
void SPI1_Init(void); //初始化SPI口
void SPI1_SetSpeed(u8 SpeedSet); //設(shè)置SPI速度
u8 SPI1_ReadWriteByte(u8 TxData);//SPI總線讀寫一個(gè)字節(jié)
/*SD卡驅(qū)動*/
/*.c*/
//SD卡的類型
u8 SD_Type=0;
//等待卡準(zhǔn)備好
//返回值:0,準(zhǔn)備好了;其他,錯(cuò)誤代碼
u8 SD_WaitReady(void)
{
u32 t=0;
u8 reg;
for(t=0;t<0xffff;t++)
{
reg=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);//獲取返回值
if(reg==0XFF)
break;
}
if(t<0xffffff)
return 0;
else
return 1;
}
//取消選擇,釋放SPI總線
void SD_DisSelect(void)
{
SD_CS=1;
SPI1_ReadWriteByte(0xff);//提供額外的8個(gè)時(shí)鐘
}
//選擇sd卡,并且等待卡準(zhǔn)備OK
//返回值:0,成功;1,失敗;
u8 SD_Select(void)
{
SD_CS=0;
if(SD_WaitReady()==0) //等待成功
return 0;
SD_DisSelect(); //等待失敗
return 1;
}
//向SD卡發(fā)送一個(gè)命令
//輸入: u8 cmd 命令
// u32 arg 命令參數(shù)
// u8 crc crc校驗(yàn)值
//返回值:SD卡返回的響應(yīng)
u8 SD_SendCmd(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
u8 r1=0;
u8 Retry=0;
SD_DisSelect(); //取消上次片選
if(SD_Select()) //片選失效
{
return 0XFF;
}
//發(fā)送
//分別寫入命令
SPI1_ReadWriteByte(cmd | 0x40);
SPI1_ReadWriteByte(arg >> 24);
SPI1_ReadWriteByte(arg >> 16);
SPI1_ReadWriteByte(arg >> 8);
SPI1_ReadWriteByte(arg);
SPI1_ReadWriteByte(crc);
if(cmd==CMD12)SPI1_ReadWriteByte(0xff);
//等待響應(yīng)，或超時(shí)退出
Retry=0X1F;
do
{
r1=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
}
while((r1&0X80) && Retry--);
//返回狀態(tài)值
return r1;
}
//初始化SD卡
u8 SD_Init(void)
{
u8 r1=0; // 存放SD卡的返回值
u16 retry; // 用來進(jìn)行超時(shí)計(jì)數(shù)
u8 buf[4];
u16 i;
SPI1_Init(); //初始化SPI1
SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_256); //配置為低速度模式
for(i=0;i<10;i++) //發(fā)送至少74個(gè)脈沖
{
SPI1_ReadWriteByte(0xff);
}
retry=20;
do
{
//進(jìn)入IDLE狀態(tài)
r1=SD_SendCmd(CMD0,0,0x95);
}
while((r1!=0X01) && (retry--));
//默認(rèn)無卡
SD_Type=0;
//識別卡類型
if(r1==0X01)
{
//SD V2.0
if(SD_SendCmd(CMD8,0x1AA,0x87)==1)
{
//Get trailing return value of R7 resp
for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);
//卡是否支持2.7~3.6V
if(buf[2]==0X01&&buf[3]==0XAA)
{
retry=0XFFFE;
do
{
//發(fā)送CMD55
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01);
//發(fā)送CMD41
r1=SD_SendCmd(CMD41,0x40000000,0X01);
}
while(r1&&retry--);
//鑒別SD2.0卡版本開始
if(retry&&SD_SendCmd(CMD58,0,0X01)==0)
{
//得到OCR值
for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);
//檢查CCS
if(buf[0]&0x40)
{
SD_Type=SD_TYPE_V2HC;
}
else
{
SD_Type=SD_TYPE_V2;
}
}
}
}
}
//SD V1.x/ MMC V3
else
{
//發(fā)送CMD55
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01);
//發(fā)送CMD41
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01);
if(r1<=1)
{
SD_Type=SD_TYPE_V1;
retry=0XFFFE;
//等待退出IDLE模式
do
{
//發(fā)送CMD55
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01);
//發(fā)送CMD41
r1=SD_SendCmd(CMD41,0,0X01);
}while(r1&&retry--);
}
//MMC卡不支持CMD55+CMD41識別
else
{
//MMC V3
SD_Type=SD_TYPE_MMC;
retry=0XFFFE;
//等待退出IDLE模式
do
{
//發(fā)送CMD1
r1=SD_SendCmd(CMD1,0,0X01);
}while(r1&&retry--);
}
//錯(cuò)誤的卡
if(retry==0||SD_SendCmd(CMD16,512,0X01)!=0)
{
SD_Type=SD_TYPE_ERR;
}
}
//取消片選
SD_DisSelect();
//配置為高速度模式
SPI1_SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_4);
if(SD_Type)
{
return 0;
}
else if(r1)
{
return r1;
}
//其他錯(cuò)誤
return 0xaa;
}
//等待SD卡回應(yīng)
//Response:要得到的回應(yīng)值
//返回值:0,成功得到了該回應(yīng)值
// 其他,得到回應(yīng)值失敗
u8 SD_GetResponse(u8 Response)
{
//等待次數(shù)
u16 Count=0xFFFF;
//等待得到準(zhǔn)確的回應(yīng)
while ((SPI1_ReadWriteByte(0XFF)!=Response)&&Count)
{
Count--;
}
if (Count==0)
{
//得到回應(yīng)失敗
return MSD_RESPONSE_FAILURE;
}
else
{
//正確回應(yīng)
return MSD_RESPONSE_NO_ERROR;
}
}
//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)長度.
//返回值:0,成功;其他,失敗;
u8 SD_RecvData(u8*buf,u16 len)
{
//等待SD卡發(fā)回?cái)?shù)據(jù)起始令牌0xFE
if(SD_GetResponse(0xFE))
{
return 1;
}
//開始接收數(shù)據(jù)
while(len--)
{
*buf=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
buf++;
}
//下面是2個(gè)偽CRC（dummy CRC）
SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
//讀取成功
return 0;
}
//獲取SD卡的CSD信息，包括容量和速度信息
//輸入:u8 *cid_data(存放CID的內(nèi)存，至少16Byte）
//返回值:0：NO_ERR
// 1：錯(cuò)誤
u8 SD_GetCSD(u8 *csd_data)
{
u8 r1;
//發(fā)CMD9命令，讀CSD
r1=SD_SendCmd(CMD9,0,0x01);
if(r1==0)
{
//接收16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
r1=SD_RecvData(csd_data, 16);
}
//取消片選
SD_DisSelect();
if(r1)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
//獲取SD卡的總扇區(qū)數(shù)（扇區(qū)數(shù)）
//返回值:0： 取容量出錯(cuò)
// 其他:SD卡的容量(扇區(qū)數(shù)/512字節(jié))
//每扇區(qū)的字節(jié)數(shù)必為512，因?yàn)槿绻皇?12，則初始化不能通過.
u32 SD_GetSectorCount(void)
{
u8 csd[16];
u32 Capacity;
u8 n;
u16 csize;
//取CSD信息，如果期間出錯(cuò)，返回0
if(SD_GetCSD(csd)!=0)
{
return 0;
}
//如果為SDHC卡，按照下面方式計(jì)算
//V2.00的卡
if((csd[0]&0xC0)==0x40)
{
csize = csd[9] + ((u16)csd[8] << 8) + 1;
//得到扇區(qū)數(shù)
Capacity = (u32)csize << 10;
}
//V1.XX的卡
else
{
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;
//得到扇區(qū)數(shù)
Capacity= (u32)csize << (n - 9);
}
return Capacity;
}
u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
{
u8 r1;
//轉(zhuǎn)換為字節(jié)地址
if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)
{
sector <<= 9;
}
if(cnt==1)
{
//讀命令
r1=SD_SendCmd(CMD17,sector,0X01);
//指令發(fā)送成功
if(r1==0)
{
//接收512個(gè)字節(jié)
r1=SD_RecvData(buf,512);
}
}
else
{
//連續(xù)讀命令
r1=SD_SendCmd(CMD18,sector,0X01);
do
{
//接收512個(gè)字節(jié)
r1=SD_RecvData(buf,512);
buf+=512;
}
while(--cnt && r1==0);
//發(fā)送停止命令
SD_SendCmd(CMD12,0,0X01);
}
//取消片選
SD_DisSelect();
return r1;
}
//讀取SD卡的指定扇區(qū)的內(nèi)容，并通過串口1輸出
//sec：扇區(qū)物理地址編號
void SD_Read_Sectorx(u32 sec)
{
//存儲扇區(qū)數(shù)據(jù)
u8 buf[512];
u16 i;
//讀取0扇區(qū)的內(nèi)容
if(SD_ReadDisk(buf,sec,1)==0)
{
LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"USART1 Sending Data...");
printf("SECTOR 0 DATA:
");
//打印sec扇區(qū)數(shù)據(jù)
for(i=0;i<512;i++)printf("%x ",buf[i]);
printf("
DATA ENDED
");
LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"USART1 Send Data Over!");
}
}
//獲取SD卡的CID信息，包括制造商信息
//輸入: u8 *cid_data(存放CID的內(nèi)存，至少16Byte）
//返回值:0：NO_ERR
// 1：錯(cuò)誤
u8 SD_GetCID(u8 *cid_data)
{
u8 r1;
//發(fā)CMD10命令，讀CID
r1=SD_SendCmd(CMD10,0,0x01);
if(r1==0x00)
{
//接收16個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
r1=SD_RecvData(cid_data,16);
}
//取消片選
SD_DisSelect();
if(r1)
return 1;
else
return 0;
}
//向sd卡寫入一個(gè)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容 512字節(jié)
//buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū)
//cmd:指令
//返回值:0,成功;其他,失敗;
u8 SD_SendBlock(u8*buf,u8 cmd)
{
u16 t;
//等待準(zhǔn)備失效
if(SD_WaitReady())
{
return 1;
}
SPI1_ReadWriteByte(cmd);
//不是結(jié)束指令
if(cmd!=0XFD)
{
//提高速度,減少函數(shù)傳參時(shí)間
for(t=0;t<512;t++)
{
SPI1_ReadWriteByte(buf[t]);
}
//忽略crc
SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
//接收響應(yīng)
t=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);
if((t&0x1F)!=0x05)
{
//響應(yīng)錯(cuò)誤
return 2;
}
}
//寫入成功
return 0;
}
//寫SD卡
//buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū)
//sector:起始扇區(qū)
//cnt:扇區(qū)數(shù)
//返回值:0,ok;其他,失敗.
u8 SD_WriteDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)
{
u8 r1;
//轉(zhuǎn)換為字節(jié)地址
if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)
{
sector *= 512;
}
if(cnt==1)
{
//讀命令
r1=SD_SendCmd(CMD24,sector,0X01);
//指令發(fā)送成功
if(r1==0)
{
//寫512個(gè)字節(jié)
r1=SD_SendBlock(buf,0xFE);
}
}
else
{
if(SD_Type!=SD_TYPE_MMC)
{
SD_SendCmd(CMD55,0,0X01);
//發(fā)送指令
SD_SendCmd(CMD23,cnt,0X01);
}
//連續(xù)讀命令
r1=SD_SendCmd(CMD25,sector,0X01);
if(r1==0)
{
do
{
//接收512個(gè)字節(jié)
r1=SD_SendBlock(buf,0xFC);
buf+=512;
}
while(--cnt && r1==0);
//接收512個(gè)字節(jié)
r1=SD_SendBlock(0,0xFD);
}
}
//取消片選
SD_DisSelect();
return r1;
}
/*.h*/
// SD卡類型定義
#define SD_TYPE_ERR 0X00
#define SD_TYPE_MMC 0X01
#define SD_TYPE_V1 0X02
#define SD_TYPE_V2 0X04
#define SD_TYPE_V2HC 0X06
// SD卡指令表
#define CMD0 0 //卡復(fù)位
#define CMD1 1
#define CMD8 8 //命令8 ，SEND_IF_COND
#define CMD9 9 //命令9 ，讀CSD數(shù)據(jù)
#define CMD10 10 //命令10，讀CID數(shù)據(jù)
#define CMD12 12 //命令12，停止數(shù)據(jù)傳輸
#define CMD16 16 //命令16，設(shè)置SectorSize 應(yīng)返回0x00
#define CMD17 17 //命令17，讀sector
#define CMD18 18 //命令18，讀Multi sector
#define CMD23 23 //命令23，設(shè)置多sector寫入前預(yù)先擦除N個(gè)block
#define CMD24 24 //命令24，寫sector
#define CMD25 25 //命令25，寫Multi sector
#define CMD41 41 //命令41，應(yīng)返回0x00
#define CMD55 55 //命令55，應(yīng)返回0x01
#define CMD58 58 //命令58，讀OCR信息
#define CMD59 59 //命令59，使能/禁止CRC，應(yīng)返回0x00
//數(shù)據(jù)寫入回應(yīng)字意義
#define MSD_DATA_OK 0x05
#define MSD_DATA_CRC_ERROR 0x0B
#define MSD_DATA_WRITE_ERROR 0x0D
#define MSD_DATA_OTHER_ERROR 0xFF
//SD卡回應(yīng)標(biāo)記字
#define MSD_RESPONSE_NO_ERROR 0x00
#define MSD_IN_IDLE_STATE 0x01
#define MSD_ERASE_RESET 0x02
#define MSD_ILLEGAL_COMMAND 0x04
#define MSD_COM_CRC_ERROR 0x08
#define MSD_ERASE_SEQUENCE_ERROR 0x10
#define MSD_ADDRESS_ERROR 0x20
#define MSD_PARAMETER_ERROR 0x40
#define MSD_RESPONSE_FAILURE 0xFF
void SD_Read_Sectorx(u32 sec);
u8 SD_Init(void);
u8 SD_WaitReady(void);
u8 SD_GetResponse(u8 Response);
u32 SD_GetSectorCount(void);
u8 SD_GetCID(u8 *cid_data);
u8 SD_GetCSD(u8 *csd_data);
u8 SD_ReadDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt);
u8 SD_WriteDisk(u8*buf,u32 sector,u8 cnt);
Projrct源碼
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的STM32——SPI驱动SD卡的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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