STM32下SD卡驅動詳解

說道SD卡就會想到他的具體驅動，網上也有很多例子，但是都沒這么詳細說一個過程對于新手很難吃懂，當然這篇對于做過的同學來說沒有什么作用，現在來具體分析一下吧。

我們所說的SD卡只是閃存的一種其全稱是Secure Digital，意為“安全數碼”，是由日本兩大電器集團松下電器和東芝聯手SanDisk共同推出的，于1999年8月首次發布。常見的閃存有：SD卡、CF卡、XD卡、MMC卡、SM卡、Mini SD卡、T-Flash卡。而SD卡又分類為：

SD、MiniSD、MicroSD、SDHC、MiniSD、MicroSD、SDXC、smart SD、SDI/O。它們在外形、速度、容量和命令都有區別。說道這就得說說最近的反日了，其實我們真沒必要給國家添麻煩了，我們身邊很多東西都是別人的，只是都不知道。所以壯大自己的知識為國家多做點事才是真正的愛國。

SD卡支持兩種總線方式：SD方式與SPI方式。其中SD方式采用6線制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3進行數據通信。而SPI方式采用4線制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut進行數據通信。SD方式時的數據傳輸速度與SPI方式要快，采用單片機對SD卡進行讀寫時一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。

這就說明SD卡里面是有一個控制器的，有相應寄存器，我們用SD卡其實是對相應的寄存器的設置，設置好后就可以用命令來對它進行操作了，（所以說SD卡用起來簡單，因為很多事SD卡廠商已經做了）。

一，SPI方式驅動SD卡的方法

SD卡的SPI通信接口使其可以通過SPI通道進行數據讀寫。從應用的角度來看，采用SPI接口的好處在于，很多單片機內部自帶SPI控制器，不光給開發上帶來方便，同時也見降低了開發成本。然而，它也有不好的地方，失去了SD卡的快速的性能優勢。（SPI模式下用USB下載測試只有100K~300K的速度，而用SD模式就可以高達3M~10M），這就是SPI嚴重的缺點，但是對于我們學生用SPI是最簡單，SD模式有很復雜的模式轉換，轉來轉去的有一定的難度，不過也可以做SD模式，很多控制器都有SDIO了。

二，SD卡的命令

SD卡最重要的就是初始化，初始化重要的是命令的使用。SD卡初始化成功后幾乎都能用了，所以我們要重點看一下初始化，不同的卡又不同的初始化過程（初始化時要注意SPI的速度不要高于400K)

SD卡的典型初始化過程如下：

1、初始化與SD卡連接的硬件條件（MCU的 SPI配置，IO口配置）；

2、上電延時（>74 個 CLK）（必須的）；

3、復位卡（CMD0）；

4、激活卡，內部初始化并獲取卡類型（CMD1（用于 MMC卡）、CMD55、CMD41）（不同的地方就在這里）

5.、查詢 OCR，獲取供電狀況（CMD58）（就是電壓，一般不判斷不然很多卡不能用）；

6、是否使用CRC（CMD59）（CRC校驗）；

7、設置讀寫塊數據長度（CMD16）；

8、讀取 CSD，獲取存儲卡的其他信息（CMD9）；

9、發送 8CLK 后，禁止片選；

下面用圖表示一下：（網上都有）

可以看出操作SD卡都是命令，只要把這些命令作用搞清楚就可以自己驅動SD卡了，我把命令都貼出來：

SPI方式下的要SD模式下的話STM官方有很詳細的庫文件；

Class0 :(卡的識別、初始化等基本命令集)

CMD0:復位SD 卡.

CMD1:讀OCR寄存器.

CMD9:讀CSD寄存器.

CMD10:讀CID寄存器.

CMD12:停止讀多塊時的數據傳輸

CMD13:讀 Card_Status 寄存器

Class2 (讀卡命令集):

CMD16:設置塊的長度

CMD17:讀單塊.

CMD18:讀多塊,直至主機發送CMD12為止 .

Class4(寫卡命令集) :

CMD24:寫單塊.

CMD25:寫多塊.

CMD27:寫CSD寄存器 .

Class5 (擦除卡命令集):

CMD32:設置擦除塊的起始地址.

CMD33:設置擦除塊的終止地址.

CMD38: 擦除所選擇的塊.

Class6(寫保護命令集):

CMD28:設置寫保護塊的地址.

CMD29:擦除寫保護塊的地址.

CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits

class7：卡的鎖定，解鎖功能命令集

class8：申請特定命令集。

class10 －11 ：保留

其中　class1, class3,class9：SPI模式不支持

命令知道了我們來看一下命令的格式：

SD卡的指令由6字節(Byte)組成，如下：

Byte1：0 1 x x x x x x(命令號，由指令標志定義，如CMD39為100111即16進制0x27，那么完整的CMD39第一字節為01100111，即0x27+0x40)
Byte2-5:Command Arguments,命令參數，有些命令沒有參數
Byte6:前7位為CRC(Cyclic Redundacy Check，循環冗余校驗)校驗位，最后一位為停止位1

byte1 byte2-5 byte6

01命令號參數 CRC校驗+1

參數是命令需要的沒有參數的用0，比如CMD16在這寫的就是512。