2018年12月26日 | STM32 SPI方式读写SD卡

前段时间在51上模拟SPI实现了对SD卡的读取，效果还算不错，最近将其移植到STM32上，不过使用硬件SPI和使用软件SPI还是有差别的。

代码如下：

void User_SPIInit(void)

{

 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

 SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);  //使能时钟

 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);

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

 SPI_InitStructure.SPI_Direction=SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;    //双线全双工

 SPI_InitStructure.SPI_Mode=SPI_Mode_Master;  //主模式

 SPI_InitStructure.SPI_DataSize=SPI_DataSize_8b;  //8位数据

 SPI_InitStructure.SPI_CPOL=SPI_CPOL_High;   //这里要注意，一定要配置为上升沿数据有效，因为SD卡为上升沿数据有效

 SPI_InitStructure.SPI_CPHA=SPI_CPHA_2Edge;  

 SPI_InitStructure.SPI_NSS=SPI_NSS_Soft;

 SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler=SPI_BaudRatePrescaler_256;

 SPI_InitStructure.SPI_FirstBit=SPI_FirstBit_MSB;

 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial=7;

 SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);

 SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); 

}

SPI初始化以后就可以写SPI读写函数了，以下两个函数参照了网上的资料，出处找不到了，但是这两个函数帮了我大忙，再次感谢提供资料的无名者

void SD_WriteByte(unsigned char data)

{

 uint16_t temp;

 temp=data;

 while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE )==RESET);

   SPI_I2S_SendData(SPI1,temp);

 while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE )==RESET);

   SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

}

unsigned char SD_ReadByte(void)

{

 unsigned char temp;

 while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE )==RESET);

   SPI_I2S_SendData(SPI1,0xFF);

 while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE )==RESET);

   temp=SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);

 return temp;

}

有了上面两个函数，问题就好解决了，下面实现发送SD命令函数

unsigned char SD_SendCmd(unsigned char *Cmd)  //Cmd为unsigned char Cmd[6]数组，存放SD固定6字节命令

{

 unsigned char i,temp;

 temp=0xFF;   //赋予一个初值

 for(i=0;i<6;i++)

    SD_WriteByte(CMD[i]);   //发送6字节命令

 do

 {

   temp=SD_ReadByte();  //一直读SD的应答字节，其实应答字节数量不定，这里简化只收取第一个应答字节，赋temp为0xFF主要因为发现所有应答字节序列的第一个字节不  

                                         //会是0xFF

 }while(temp==0xFF);

  return temp;  

}

发送命令函数完成后下面就该是SD_Init()函数了

unsigned char SD_Init(void)

{

 unsigned char i,temp;

 for(i=0;i<200;i++)          //SD卡要求复位前至少发送74个clock，这里我发了很多，足够多

   SD_WriteByte(0xFF);

 temp=0x00;

 CMD[0]=0x40;   //发送复位命令CMD0，CMD[1]-CMD[4]初始化为0，这里不用再写了，因为CMD0不需要参数

 CMD[5]=0x95;

 do

 {

  temp=SD_SendCmd(CMD);   

 }while(temp!=0x01);     //不断发送CMD0，直到返回0x01，即SD卡的Idle状态（我设置的无论何时SD卡CSS始终为低电平）

 temp=0x03;  //发送指令CMD55和指令ACMD41

 CMD[5]=0xFF;

 do

 {

   CMD[0]=0x77;  //CMD55

   temp=SD_SendCmd(CMD);

   CMD[0]=0x69;  //ACMD41

   temp=SD_SendCmd(CMD);

 }while(temp!=0x00);     //循环发送CMD55和ACMD41，直到SD卡返回0x00，即初始化完成且进入到SPI模式，注意在整个所有的过程中，SD卡的CSS时钟为低电平

 return temp;  //当然，返回0x00则SD卡初始化成功

}

既然SD卡初始化成功，下面就好说了，下面实现读取一个512字节的块和写入512字节的块

void  SD_Read_SigleBlock(unsigned long addr,unsigned char *ptr)   //addr为4字节地址，这里必须为512的整数倍，ptr为大于512字节的接受缓冲区指针，必须为byte

{

 unsigned char temp;

 unsigned int i=0;

 temp=0xFF;

 CMD[0]=0x51;

 CMD[4]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[3]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[2]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[1]=addr;

 CMD[5]=0xFF;

 do

 {

   temp=SD_SendCmd(CMD);

 }while(temp!=0x00);         //直到返回读取单块命令的正确应答字节，即返回0x00，说明命令发送成功，发送成功后就要读取SD发送的数据了

 do

 {

   temp=SD_ReadByte();

 }while(temp!=0xFE&&temp!=0xFC);    //读取SD卡发送的数据，不断的读取，直到读到SD发送的数据开始信号，即0xFE或0xFC，再往下就是512字节的正式数据

  for(i=0;i<512;i++)

    ptr[i]=SD_ReadByte();       //读取512字节的正式数据

 temp=SD_ReadByte();        //下面还要读取两个字节的CRC校验数据，SD的SPI模式下除了CMD0的CRC有效外，其他CRC校验都无效

 temp=SD_ReadByte();

}

void SD_Write_SigleBlock(unsigned long addr,unsigned char *ptr)  //参数addr为写入数据的地址，必须为512整数倍；ptr为512字节的发送缓冲区指针，必须为byte

{

  unsigned char temp;

 unsigned int i=0;

 temp=0xFF;

 CMD[0]=0x58;

 CMD[4]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[3]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[2]=addr;

 addr=addr>>8;

 CMD[1]=addr;

 CMD[5]=0xFF;

 do

 {

   temp=SD_SendCmd(CMD);

 }while(temp!=0x00);   //循环发送写单块命令，直到返回正确应答信号0x00

  SD_WriteByte(0xFE);   //给SD卡发送正式数据的开始字节信号0xFE或0xFC，这里我选取0xFE

 for(i=0;i<512;i++)

   SD_WriteByte(ptr[i]);   //给SD卡发送要写的512字节的正式数据

 SD_WriteByte(0xFF);   //发送两字节的CRC校验数据，虽说没有用，但形式上还是要发送的

 SD_WriteByte(0xFF);

}

以上都完成后，我们就可以操作SD卡了

unsigned char data[512];

unsigned int i=0;

void mian()

{

  for(i=0;i<512;i++)

    data[i]=0xFF;

  SD_Write_SigleBlock(0x00000000,data);

  for(i=0;i<512;i++)

    data[i]=0;

  SD_Read_SigleBlock(0x00000000,data);

   //在这里检查data里的内容是否都为0xFF即可，如果为0xFF，说明一切成功，否则，要检查了

    while(1);

}