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1、1、简介：SD卡（ Secure Digital Memory Card）是一种为满足安全性、容量、性能和使用环境等各方面的需求而设计的一种新型存储器件，SD 卡允许在两种模式下工作，即SD 模式和 SPI 模式，本系统采用SPI 模式。本小节仅简要介绍在SPI 模式下， STM32 处理器如何读写 SD 卡，如果读者如希望详细了解SD 卡，可以参考相关资料。SD 卡内部结构及引脚如下图所示2、SD 卡管脚图：3、SPI 模式下 SD 各管脚名称为：注：一般 SD 有两种模式： SD 模式和 SPI 模式，管脚定义如下：（A）、 SD MODE 1、CD/DATA3 2 、CMD 3、VSS1
2、 4、VDD 5、CLK 6、VSS2 7、DATA0 8、DATA1 9 、DATA2 （B）、 SPI MODE 1、CS 2、DI 3 、VSS 4、VDD 5 、SCLK 6、VSS2 7、DO 8、RSV 9、RSV SD 卡主要引脚和功能为：CLK：时钟信号，每个时钟周期传输一个命令或数据位，频率可在025MHz 之间变化， SD 卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生025MHz 的频率；CMD ：双向命令和回复线，命令是一次主机到从卡操作的开始，命令可以是从主机到单卡寻址，也可以是到所有卡；回复是对之前命令的回答，回复可以来自单卡或所有卡；DAT0 3：数据线，数据可以从卡传
3、向主机也可以从主机传向卡。SD 卡以命令形式来控制SD卡的读写等操作。可根据命令对多块或单块进行读写操作。在 SPI 模式下其命令由6 个字节构成，其中高位在前。SD 卡命令的格式如表1 所示，其中相关参数可以查阅SD 卡规范。4、MicroSD 卡管脚图：5、MicroSD 卡管脚名称：SD 卡与 MicroSD 卡仅仅是封装上的不同，MicroSD 卡更小，大小上和一个SIM卡差不多，但是协议与SD卡相同。一般我们用单片机操作SD 卡时，都不需要对FAT 分区表信息做处理，原因如下：1 ）、操作 FAT 分区表要增加程序代码量、增加SRAM的消耗，对于便携应用来说代码大小和占用SRAM的多
4、少至关重要。2 ）、即使我们对FAT 分区表不做任何了解，实际上我们一样可以向SD 卡上写入数据，这就表明使用FAT对我们做数据存储应用来说如同鸡肋。3 ）、耗费大量经历和时间去了解FAT 分区表对于我们做嵌入式软件开发的人来说有些得不偿失。4 ）、SD 卡支持两种操作模式，SD 模式和 SPI 模式， SPI 模式做 SD 数据操作时根本不需要知道FAT，这时候 SD 卡对于我们来说实际上就是个大的、快速的、方便的、容量可变的外部存储器。基于以上原因，一般情况下对SD卡的操作只需要了解SPI 通讯就可以了，而现在大部分单片机都有SPI 接口，那么操作SD 卡易如反掌。以下是做 SD 卡试验时
5、使用的电路图：SD_CS/ 连接到单片机的片选SD管脚，只有单片机设置SD_CS/为低电平时才可以操作 SD 卡。MOSI 连接单片机SPI 总线的 MOSI 管脚（ SPI 数据输入），单片机从这个管脚读取 SD 卡内的数据。MISO 连接单片机SPI 总线的 MISO 管脚（ SPI 数据输出）、单片机通过这个管脚向 SD 卡内写入数据。SCK 连接单片机SPI 总线的 SCK(SPI 时钟）SD 管脚实际上在SD 卡内部连接到了GND，当 SD插座上没插入SD 卡时，单片机从这个管脚能读到高电平（前提是使用单片机内部上拉输入，或者外部增加一个上拉电阻），一旦插入SD 卡，这个管脚就变成低
6、电平，这个功能用来检测是否插入SD 卡。RSV1 和 RSV2 是保留功能管脚，不需要操作。MicroSD 卡的连接和SD卡大同小异，只是MicroSD 卡比 SD卡少一个 GND 管脚，所以不能使用上面做的这种插入卡的检测，实际上现在很多SD 卡/MicroSD 卡插座都有插入检测管脚，当然，一分钱一分货，价格上当然也要贵一些顺便提一下，普通SD卡插座最多5 块钱。SPI 命令格式以下是一个简单的测试SD 卡读写的程序，程序是基于Atmega128 单片机编写的，对于 Atmega 的其他单片机仅需要做管脚改动就可以使用，其他单片机更改要更大。sd.h /* /SPI 各线所占用的端口#de
7、fine SD_SS PB6 #define SD_SCK PB1 #define SD_MOSI PB2 #define SD_MISO PB3 /* #define SD_DDR DDRB #define SD_PORT PORTB #define SD_PIN PINB #define SD_SS_H SD_PORT |= (124); SPI_TransferByte(address16); SPI_TransferByte(address8); SPI_TransferByte(address); SPI_TransferByte(0xFF); SPI_TransferByte(0x
8、FF); do tmp = SPI_TransferByte(0xFF); /发送 8 个时钟接受最后一个字节retry+; while(tmp=0xff) return(tmp); /* * / 写一个扇区 (512Byte) to MMC/SD-Card / 如果写完成返回TRUE unsigned char SD_write_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer) /* * unsigned char temp; unsigned inti; SPI_TransferByte(0xFF); /延迟 8 个时钟SD_Enable()
9、; /开片选temp = Write_Command_MMC(MMC_WRITE_BLOCK,addr9); /发送写扇区命令if(temp != 0x00) SD_Disable(); return(temp); SPI_TransferByte(0xFF); SPI_TransferByte(0xFF); SPI_TransferByte(0xFE); for (i=0;i512;i+) SPI_TransferByte(*Buffer+); /发送 512 字节数据 /CRC-Byte SPI_TransferByte(0xFF); /Dummy CRC SPI_TransferByte
10、(0xFF); /CRC Code temp = SPI_TransferByte(0xFF); /读 SD卡运行响应if(temp return(WRITE_BLOCK_ERROR); /返回错误 while (SPI_TransferByte(0xFF) != 0xFF); SD_Disable(); return(TRUE); /返回成功 /* * / 读 512 字节 from MMC/SD-Card / 如果成功返回TRUE unsigned char SD_read_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer) /* * unsi
11、gned char temp; unsigned inti; unsigned char data; SPI_TransferByte(0xff); MMC_Enable(); temp = Write_Command_SD(SD_READ_BLOCK,addr9);/发送读扇区命令if(temp != 0x00) SD_Disable(); return(READ_BLOCK_ERROR); /返回错误号 while(SPI_TransferByte(0xff) != 0xfe); for(i=0;i512;i+) data = SPI_TransferByte(0xff); /存数据*Bu
12、ffer+=data; SPI_TransferByte(0xff); /读 CRC码SPI_TransferByte(0xff); /读 CRC码SD_Disable(); return(TRUE); /返回成功 /* * / 查找数据开始标志（预设DATASTART）根据实际需要删改/* * unsigned long SD_find(void) unsigned long tmp=“400“; unsigned char data512; do SD_read_sector(tmp,data); /从 0 扇区开始查找tmp+; /查找 DATASTART while(!(data0=D) return tmp; /返回开始标志的下一个扇区 /* * / 发送一个字节/* * unsigned char SPI_TransferByte(unsigned char byte) SPDR = byte; while (!(SP
