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	 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 單片機對SD卡讀寫系列（二）
        
    
        

        

        


	
	
	

        
	
        
		
        
			
        單片機對SD卡讀寫系列（二）
        
						
        
				作者：
				時間：2016-11-23
				來源：網絡

							
				
				
				
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			寫命令的例程：
        本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/320311.htm
        1. //-----------------------------------------------------------------------------------------------
        2. 向SD卡中寫入命令，并返回回應的第二個字節 
        3. //-----------------------------------------------------------------------------------------------
        4. unsignedcharWrite_Command_SD(unsignedchar*CMD) 
        5. { 
        6. unsignedchartmp; 
        7. unsignedcharretry=0; 
        8. unsignedchari; 
        10. //禁止SD卡片選
        11. SPI_CS=1; 
        12. //發送8個時鐘信號
        13. Write_Byte_SD(0xFF); 
        14. //使能SD卡片選
        15. SPI_CS=0; 
        17. //向SD卡發送6字節命令
        18. for(i=0;i<0x06;i++) 
        19. { 
        20. Write_Byte_SD(*CMD++); 
        21. } 
        22.  
        23. //獲得16位的回應
        24. Read_Byte_SD();//readthefirstbyte,ignoreit.
        25. do 
        26. {//讀取后8位
        27. tmp=Read_Byte_SD(); 
        28. retry++; 
        29. } 
        30. while((tmp==0xff)&&(retry<100)); 
        31. return(tmp); 
        32. } 
        2）初始化
        SD卡的初始化是非常重要的，只有進行了正確的初始化，才能進行后面的各項操作。在初始化過程中，SPI的時鐘不能太快，否則會造初始化失敗。在初始化成功后，應盡量提高SPI的速率。在剛開始要先發送至少74個時鐘信號，這是必須的。在很多讀者的實驗中，很多是因為疏忽了這一點，而使初始化不成功。隨后就是寫入兩個命令CMD0與CMD1，使SD卡進入SPI模式
         初始化時序圖：


         初始化例程：
        1. //--------------------------------------------------------------------------
        2. 初始化SD卡到SPI模式 
        3. //--------------------------------------------------------------------------
        4. unsignedcharSD_Init() 
        5. { 
        6. unsignedcharretry,temp; 
        7. unsignedchari; 
        8. unsignedcharCMD[]={0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95}; 
        9. SD_Port_Init();//初始化驅動端口
        10.  
        11. Init_Flag=1;//將初始化標志置1
        13. for(i=0;i<0x0f;i++) 
        14. { 
        15. Write_Byte_SD(0xff);//發送至少74個時鐘信號
        16. } 
        17.  
        18. //向SD卡發送CMD0
        19. retry=0; 
        20. do
        21. {//為了能夠成功寫入CMD0,在這里寫200次
        22. temp=Write_Command_SD(CMD); 
        23. retry++; 
        24. if(retry==200) 
        25. {//超過200次
        26. return(INIT_CMD0_ERROR);//CMD0Error!
        27. } 
        28. } 
        29. while(temp!=1);//回應01h，停止寫入
        30.  
        31. //發送CMD1到SD卡
        32. CMD[0]=0x41;//CMD1
        33. CMD[5]=0xFF; 
        34. retry=0; 
        35. do
        36. {//為了能成功寫入CMD1,寫100次
        37. temp=Write_Command_SD(CMD); 
        38. retry++; 
        39. if(retry==100) 
        40. {//超過100次
        41. return(INIT_CMD1_ERROR);//CMD1Error!
        42. } 
        43. } 
        44. while(temp!=0);//回應00h停止寫入
        45.  
        46. Init_Flag=0;//初始化完畢，初始化標志清零
        47.  
        48. SPI_CS=1;//片選無效
        49. return(0);//初始化成功
        50. } 
        3）讀取CID
        CID寄存器存儲了SD卡的標識碼。每一個卡都有唯一的標識碼。
        CID寄存器長度為128位。它的寄存器結構如下：
        名稱
        域
        數據寬度
        CID劃分
        生產標識號
        MID
        8
        [127:120]
        OEM/應用標識
        OID
        16
        [119:104]
        產品名稱
        PNM
        40
        [103:64]
        產品版本
        PRV
        8
        [63:56]
        產品序列號
        PSN
        32
        [55:24]
        保留
        －
        4
        [23:20]
        生產日期
        MDT
        12
        [19:8]
        CRC7校驗合
        CRC
        7
        [7:1]
        未使用，始終為1
        －
        1
        [0:0]
        它的讀取時序如下：

         與此時序相對應的程序如下：
        1. //------------------------------------------------------------------------------------
        2. 讀取SD卡的CID寄存器16字節成功返回0 
        3. //-------------------------------------------------------------------------------------
        4. unsignedcharRead_CID_SD(unsignedchar*Buffer) 
        5. { 
        6. //讀取CID寄存器的命令
        7. unsignedcharCMD[]={0x4A,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF}; 
        8. unsignedchartemp; 
        9. temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16);//read16bytes
        10. return(temp); 
        11. } 
        4）讀取CSD
        CSD（Card-Specific Data）寄存器提供了讀寫SD卡的一些信息。其中的一些單元可以由用戶重新編程。     讀取CSD 的時序：

         相應的程序例程如下：
        1. //-----------------------------------------------------------------------------------------
        2. 讀SD卡的CSD寄存器共16字節返回0說明讀取成功 
        3. //-----------------------------------------------------------------------------------------
        4. unsignedcharRead_CSD_SD(unsignedchar*Buffer) 
        5. { 
        6. //讀取CSD寄存器的命令
        7. unsignedcharCMD[]={0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF}; 
        8. unsignedchartemp; 
        9. temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16);//read16bytes
        10. return(temp); 
        11. } 
        4）讀取SD卡信息
        綜合上面對CID與CSD寄存器的讀取，可以知道很多關于SD卡的信息，以下程序可以獲取這些信息。如下：
        1. //-----------------------------------------------------------------------------------------------
        2. //返回
        3. //SD卡的容量，單位為M
        4. //sectorcountandmultiplierMBarein
        5. u08==C_SIZE/(2^(9-C_SIZE_MULT)) 
        6. //SD卡的名稱
        7. //-----------------------------------------------------------------------------------------------
        8. voidSD_get_volume_info() 
        9. { 
        10. unsignedchari; 
        11. unsignedcharc_temp[5]; 
        12. VOLUME_INFO_TYPESD_volume_Info,*vinf; 
        13. vinf=&SD_volume_Info;//Initthepointoer;
        14. /讀取CSD寄存器 
        15. Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat); 
        16. //獲取總扇區數
        17. vinf->sector_count=sectorBuffer.dat[6]&0x03; 
        18. vinf->sector_count<<=8; 
        19. vinf->sector_count+=sectorBuffer.dat[7]; 
        20. vinf->sector_count<<=2; 
        21. vinf->sector_count+=(sectorBuffer.dat[8]&0xc0)>>6; 
        22. //獲取multiplier
        23. vinf->sector_multiply=sectorBuffer.dat[9]&0x03; 
        24. vinf->sector_multiply<<=1; 
        25. vinf->sector_multiply+=(sectorBuffer.dat[10]&0x80)>>7; 
        26. //獲取SD卡的容量
        27. vinf->size_MB=vinf->sector_count>>(9-vinf->sector_multiply); 
        28. //getthenameofthecard
        29. Read_CID_SD(sectorBuffer.dat); 
        30. vinf->name[0]=sectorBuffer.dat[3]; 
        31. vinf->name[1]=sectorBuffer.dat[4]; 
        32. vinf->name[2]=sectorBuffer.dat[5]; 
        33. vinf->name[3]=sectorBuffer.dat[6]; 
        34. vinf->name[4]=sectorBuffer.dat[7]; 
        35. vinf->name[5]=0x00;//endflag
        36. } 
        37. 以上程序將信息裝載到一個結構體中，這個結構體的定義如下： 
        38. typedefstructSD_VOLUME_INFO 
        39. {//SD/SDCardinfo
        40. unsignedintsize_MB; 
        41. unsignedcharsector_multiply; 
        42. unsignedintsector_count; 
        43. unsignedcharname[6]; 
        44. }VOLUME_INFO_TYPE; 
        5）扇區讀
        扇區讀是對SD卡驅動的目的之一。SD卡的每一個扇區中有512個字節，一次扇區讀操作將把某一個扇區內的512個字節全部讀出。過程很簡單，先寫入命令，在得到相應的回應后，開始數據讀取。
        扇區讀的時序：

         扇區讀的程序例程：
        1. unsignedcharSD_Read_Sector(unsignedlongsector,unsignedchar*buffer) 
        2. { 
        3. unsignedcharretry; 
        4. //命令16
        5. unsignedcharCMD[]={0x51,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF}; 
        6. unsignedchartemp; 
        7.  
        8. //地址變換由邏輯塊地址轉為字節地址
        9. sector=sector<<9;//sector=sector*512
        11. CMD[1]=((sector&0xFF000000)>>24); 
        12. CMD[2]=((sector&0x00FF0000)>>16); 
        13. CMD[3]=((sector&0x0000FF00)>>8); 
        15. //將命令16寫入SD卡
        16. retry=0; 
        17. do
        18. {//為了保證寫入命令一共寫100次
        19. temp=Write_Command_MMC(CMD); 
        20. retry++; 
        21. if(retry==100) 
        22. { 
        23. return(READ_BLOCK_ERROR);//blockwriteError!
        24. } 
        25. } 
        26. while(temp!=0); 
        27.  
        28. //ReadStartByteformMMC/SD-Card(FEh/StartByte)
        29. //Nowdataisready,youcanreaditout.
        30. while(Read_Byte_MMC()!=0xfe); 
        31. readPos=0; 
        32. SD_get_data(512,buffer);//512字節被讀出到buffer中
        33. return0; 
        34. } 
        35. 其中SD_get_data函數如下： 
        36. //----------------------------------------------------------------------------
        37. 獲取數據到buffer中 
        38. //----------------------------------------------------------------------------
        39. voidSD_get_data(unsignedintBytes,unsignedchar*buffer) 
        40. { 
        41. unsignedintj; 
        42. for(j=0;j<="" span="" style="word-wrap: break-word;">
        43. *buffer++=Read_Byte_SD(); 
        44. } 
        6）扇區寫
        扇區寫是SD卡驅動的另一目的。每次扇區寫操作將向SD卡的某個扇區中寫入512個字節。過程與扇區讀相似，只是數據的方向相反與寫入命令不同而已。
         扇區寫的時序：
        扇區寫的程序例程：
        1. //--------------------------------------------------------------------------------------------
        2. 寫512個字節到SD卡的某一個扇區中去返回0說明寫入成功 
        3. //--------------------------------------------------------------------------------------------
        4. unsignedcharSD_write_sector(unsignedlongaddr,unsignedchar*Buffer) 
        5. { 
        6. unsignedchartmp,retry; 
        7. unsignedinti; 
        8. //命令24
        9. unsignedcharCMD[]={0x58,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF}; 
        10. addr=addr<<9;//addr=addr*512
        11.  
        12. CMD[1]=((addr&0xFF000000)>>24); 
        13. CMD[2]=((addr&0x00FF0000)>>16); 
        14. CMD[3]=((addr&0x0000FF00)>>8); 
        16. //寫命令24到SD卡中去
        17. retry=0; 
        18. do
        19. {//為了可靠寫入，寫100次
        20. tmp=Write_Command_SD(CMD); 
        21. retry++; 
        22. if(retry==100) 
        23. { 
        24. return(tmp);//sendcommamdError!
        25. } 
        26. } 
        27. while(tmp!=0); 
        28.  
        30. //在寫之前先產生100個時鐘信號
        31. for(i=0;i<100;i++) 
        32. { 
        33. Read_Byte_SD(); 
        34. } 
        35.  
        36. //寫入開始字節
        37. Write_Byte_MMC(0xFE); 
        38.  
        39. //現在可以寫入512個字節
        40. for(i=0;i<512;i++) 
        41. { 
        42. Write_Byte_MMC(*Buffer++); 
        43. } 
        45. //CRC-Byte
        46. Write_Byte_MMC(0xFF);//DummyCRC
        47. Write_Byte_MMC(0xFF);//CRCCode
        48.  
        49.  
        50. tmp=Read_Byte_MMC();//readresponse
        51. if((tmp&0x1F)!=0x05)//寫入的512個字節是未被接受
        52. { 
        53. SPI_CS=1; 
        54. return(WRITE_BLOCK_ERROR);//Error!
        55. } 
        56. //等到SD卡不忙為止
        57. //因為數據被接受后，SD卡在向儲存陣列中編程數據
        58. while(Read_Byte_MMC()!=0xff){}; 
        59.  
        60. //禁止SD卡
        61. SPI_CS=1; 
        62. return(0);//寫入成功
        63. } 
        單片機采用STC89LE單片機（SD卡的初始化電壓為2.0V~3.6V，操作電壓為3.1V~3.5V，因此不能用5V單片機，或進行分壓處理），工作于22.1184M的時鐘下，由于所采用的單片機中沒硬件SPI，采用軟件模擬SPI，因此讀寫速率都較慢。如果要半SD卡應用于音頻、視頻等要求高速場合，則需要選用有硬件SPI的控制器，或使用SD模式，有了 SPI模式的基礎，SD模式應該不是什么難事。
        
				
            
                
			
							
        
                
			              
              
            
        
		
        
		
        
		
        
		
        
		
        
			
          
				
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