1、1、 簡介：SD卡（Secure Digital Memory Card）是一種為滿足安全性、容量、性能和使用環境等各方面的需求而設計的一種新型存儲器件，SD卡允許在兩種模式下工作，即SD模式和SPI模式，本 系統采用SPI模式。本小節僅簡要介紹在SPI模式下，STM32處理器如何讀寫SD卡，如果讀者如希望詳細了解SD卡，可以參考相關資料。SD 卡內部結構及引腳如下圖所示： SD卡內部圖.JPG2、SD卡管腳圖：SD卡圖.JPG3、SPI模式下SD各管腳名稱為：sd 卡：SPI模式下SD各管腳名稱 為.JPG注： 一般SD有兩種模式：SD模式和SPI模式，管腳定義如下：（A）、SD

2、MODE 1、CD/DATA3   2、CMD 3、VSS1 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、RSVSD 卡主要引腳和功能為：CLK：時鐘信號，每個時鐘周期傳輸一個命令或數據位，頻率可在025MHz之間變化，S

3、D卡的總線管理器可以不受任何限制的自由產生025MHz 的頻率；CMD：雙向命令和回復線，命令是一次主機到從卡操作的開始，命令可以是從主機到單卡尋址，也可以是到所有卡；回復是對之前命令的回答，回復可以來自單 卡或所有卡；DAT03：數據線，數據可以從卡傳向主機也可以從主機傳向卡。SD卡以命令形式來控制SD卡的讀寫等操作。可根據命令對多塊或單塊進行讀寫操作。在SPI模式下其命令由6個字節構成，其中高位在前。SD卡命令 的格式如表1所示，其中相關參數可以查閱SD卡規范。4、MicroSD卡管腳圖：MicroSD卡管腳圖.JPG5、MicroSD卡管腳名稱：MicroSD卡管腳名 稱.JPGSD 卡

4、與MicroSD卡僅僅是封裝上的不同，MicroSD卡更小，大小上和一個SIM卡差不多，但是協議與SD卡相同。一般我們用單片機操作SD 卡時，都不需要對FAT分區表信息做處理，原因如下：1）、操作FAT分區表要增加程序代碼量、增加SRAM的消耗，對于便攜應用來說代碼大小和 占用SRAM的多少至關重要。2）、即使我們對FAT分區表不做任何了解，實際上我們一樣可以向SD卡上寫入數據，這就表明使用FAT對我們做數 據存儲應用來說如同雞肋。3）、耗費大量經歷和時間去了解FAT分區表對于我們做嵌入式軟件開發的人來說有些得不償失。4）、SD卡支持 兩種操作模式，SD模式和SPI模式，SPI模式做SD數據操

5、作時根本不需要知道FAT，這時候SD卡對于我們來說實際上就是個大的、快速的、方便的、容 量可變的外部存儲器?；谝陨显颍话闱闆r下對SD卡的操作只需要了解SPI通訊就可以了，而現在大部分單片機都有SPI接口，那么操作SD卡 易如反掌。以下是做SD卡試驗時使用的電路圖：SD卡試驗時使用的電路 圖.JPGSD_CS/ 連接到單片機的片選SD管腳，只有單片機設置SD_CS/為低電平時才可以操作SD卡。MOSI連接單片機SPI總線的MOSI管腳（SPI數據 輸入），單片機從這個管腳讀取SD卡內的數據。MISO連接單片機SPI總線的MISO管腳（SPI數據輸出）、單片機通過這個管腳向SD卡內寫 入數據

6、。SCK連接單片機SPI總線的SCK(SPI時鐘）SD管腳實際上在SD卡內部連接到了GND，當SD插座上沒插入SD卡時，單 片機從這個管腳能讀到高電平（前提是使用單片機內部上拉輸入，或者外部增加一個上拉電阻），一旦插入SD卡，這個管腳就變成低電平，這個功能用來檢測是否 插入SD卡。RSV1和RSV2是保留功能管腳，不需要操作。MicroSD卡的連接和SD卡大同小異，只是MicroSD卡比SD卡少 一個GND管腳，所以不能使用上面做的這種插入卡的檢測，實際上現在很多SD卡/MicroSD卡插座都有插入檢測管腳，當然，一分錢一分貨，價格上當然 也要貴一些順便提一下，普通SD卡插座最多5塊錢。SPI

7、命令格式Byte 1Byte2-5Byte 6765        031       07001CommandCommand ArgumentCRC1以下是一個簡單的測試SD卡讀 寫的程序，程序是基于Atmega128單片機編寫的，對于Atmega的其他單片機僅需要做管腳改動就可以使用，其他單片機更改要更大。sd.h/*/SPI 各線所占用的端口#define SD_SS          PB6 

8、60;                        #define SD_SCK         PB1#define SD_MOSI        PB2#define SD_MISO  

9、0;     PB3/*#define SD_DDR         DDRB#define SD_PORT        PORTB#define SD_PIN         PINB#define SD_SS_H        SD_PORT |= (1

10、<#define SDSS_L        SD_PORT &= (1<#define SD_SCK_H       SD_PORT |= (1<#define SD_SCK_L       SD_PORT &= (1<#define SD_MOSI_H      SD_PORT |= (1<#define S

11、D_MOSI_L      SD_PORT &= (1<#define SD_MISO_IN     (SD_PIN&(1</-/ 錯誤號/-#define INIT_CMD0_ERROR         0xFF#define INIT_CMD1_ERROR         0xFE#define WRITE_BLOC

12、K_ERROR       0xFD#define READ_BLOCK_ERROR        0xFC#define TRUE                    0x01/- / MMC/SD 命令(命令號從40開始，只列出基本命令，并沒有都使用)/-#define S

13、D_RESET                0x40 + 0                   #define SD_INIT           

14、0;    0x40 + 1#define SD_READ_CSD            0x40 + 9#define SD_READ_CID            0x40 + 10#define SD_STOP_TRANSMISSION    0x40 + 12#define SD_SEND_STATUS

15、0;           0x40 + 13#define SD_SET_BLOCKLEN        0x40 + 16#define SD_READ_BLOCK            0x40 + 17#define SD_READ_MULTI_BLOCK    0x40 + 18#

16、define SD_WRITE_BLOCK            0x40 + 24#define SD_WRITE_MULTI_BLOCK    0x40 + 25/片選關(MMC/SD-Card Invalid)#define SD_Disable()   SD_SS_H/片選開 (MMC/SD-Card Active)#define SD_Enable()    SD_SS_LSD_TEST.C/*/

17、ICC-AVR application builder : 03-5-20 8:39:11/ Target : M128/ Crystal: 3.6864Mhz#include#include#include 'sd.h'void uart0_init(void);void putchar(unsigned char content);void putstr(unsigned char *s);void SD_Port_Init(void);unsigned char SD_Init(void);unsigned char SD_write_sector(unsigned lo

18、ng addr,unsigned char *Buffer);unsigned char SD_read_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer);unsigned char SPI_TransferByte(unsigned char byte);unsigned char Write_Command_SD(unsigned char cmd,unsigned long address);unsigned long SD_find(void);/*/ 串口調試程序/*void uart0_init(void)UCSR0B = 0x00;

19、 /disable while setting baud rateUCSR0A = 0x00;UCSR0C = 0x06; / 00000110 UART0設置為異步模式、無奇偶校驗、1位停止位、8位數據位UBRR0L = 0x17; /set baud rate loUBRR0H = 0x00; /set baud rate hi 設置UART0口通信速率9600UCSR0B = 0x18;void putchar(unsigned char content)while(!(UCSR0A & (1 << UDRE0); /*    判斷上次發

20、送有沒有完成    */UDR0 = content;    /*    發送數據    */void putstr(unsigned char *s)while(*s)putchar(*s);s+;/*/ 端口初始化void SD_Port_Init(void)/*SD_PORT        |= (1<<SD_DDR      &

21、#160;  |= (1<<<SD_DDR         &= (1</*/ 初始化 MMC/SD 卡為SPI模式unsigned char SD_Init(void)/*unsigned char retry,temp;unsigned char i;SPCR=0x53;                 

22、;          /設定SPI為128分頻，慢速進行初始化SPSR=0x00;for (i=0;i<0x0f;i+)           SPI_TransferByte(0xff); /延遲74個以上的時鐘SD_Enable();              

23、      /開片選SPI_TransferByte(SD_RESET);    /發送復位命令SPI_TransferByte(0x00);SPI_TransferByte(0x00);SPI_TransferByte(0x00);SPI_TransferByte(0x00);SPI_TransferByte(0x95);           SPI_TransferByte(0xff);SPI_TransferB

24、yte(0xff);retry=0;dotemp="Write"_Command_SD(SD_INIT,0);      /發送初始化命令retry+;if(retry=100)                             /重試100次

25、SD_Disable();                     /關片選return(INIT_CMD1_ERROR);      /如果重試100次失敗返回錯誤號while(temp!=0);            

26、0;                MSD_Disable();                                &

27、#160; /關片選SPCR=0x50;                                        /設置SPI為2分頻。進行高速讀寫SPSR=0x01;return(TRUE); 

28、;                                 /返回成功/*/ 發送命令給 MMC/SD卡/Return: 返回MMC/SD卡對命令響應的第2字節，作為命令成功判斷unsigned char Write_Command_SD(unsigned char cm

29、d,unsigned long address)/*unsigned char tmp;unsigned char retry="0"SD_Disable();SPI_TransferByte(0xFF);SD_Enable();SPI_TransferByte(cmd);                     /將32位地址進行移位作為地址字節  

30、60;                                  SPI_TransferByte(address>>24);SPI_TransferByte(address>>16);SPI_TransferByte(address&g

31、t;>8);SPI_TransferByte(address);SPI_TransferByte(0xFF);SPI_TransferByte(0xFF);dotmp = SPI_TransferByte(0xFF);    /發送8個時鐘接受最后一個字節                         

32、0;                                         retry+;while(tmp=0xff)&&(retry<8);return(tmp);

33、/*/ 寫一個扇區(512Byte) to MMC/SD-Card/如果寫完成返回TRUEunsigned char SD_write_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer)/*unsigned char temp;unsigned int i;SPI_TransferByte(0xFF);                     

34、;               /延遲8個時鐘             SD_Enable();                    &#

35、160;                       /開片選temp = Write_Command_MMC(MMC_WRITE_BLOCK,addr<<9);        /發送寫扇區命令if(temp != 0x00)SD_Disable();return(temp);SPI_Transf

36、erByte(0xFF);SPI_TransferByte(0xFF);SPI_TransferByte(0xFE);for (i=0;i<512;i+)SPI_TransferByte(*Buffer+); /發送512字節數據/CRC-ByteSPI_TransferByte(0xFF); /Dummy CRCSPI_TransferByte(0xFF); /CRC Codetemp = SPI_TransferByte(0xFF);   /讀SD卡運行響應if(temp & 0x1F)!=0x05)    

37、0;        /如果最后4位為0101，為操作成功。否則為操作失敗。SD_Disable();return(WRITE_BLOCK_ERROR); /返回錯誤while (SPI_TransferByte(0xFF) != 0xFF);SD_Disable();return(TRUE);                   

38、0;        /返回成功 /*/ 讀512字節 from MMC/SD-Card/如果成功返回TRUEunsigned char SD_read_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer)/*unsigned char temp;unsigned int i;unsigned char data;SPI_TransferByte(0xff);          

39、60;                                      MMC_Enable();temp = Write_Command_SD(SD_READ_BLOCK,addr<<9);/發送讀扇區命令

40、if(temp != 0x00)SD_Disable();return(READ_BLOCK_ERROR);                /返回錯誤號                while(SPI_TransferByte(0xff) != 0xfe);for(i=0;i<512;i+)

41、data = SPI_TransferByte(0xff);        /存數據 *Buffer+=data;SPI_TransferByte(0xff);                        /讀CRC碼SPI_TransferByte(0xff);   

42、;                     /讀CRC碼SD_Disable();return(TRUE);                        &#

43、160;           /返回成功/*/ 查找數據開始標志（預設DATASTART）根據實際需要刪改/*unsigned long SD_find(void)                            unsigned l

44、ong tmp="400"unsigned char data512;doSD_read_sector(tmp,data);                    /從0扇區開始查找tmp+;                

45、60;                       /查找DATASTART       while(!(data0='D')&&(data1='A')&&(data2='T')&&(data3='A')&a

46、mp;&(data4='S')&&(data5='T')&&(data6='A')&&(data7='R')&&(data8='T');return tmp;                        &

47、#160;           /返回開始標志的下一個扇區     /*/ 發送一個字節/*unsigned char SPI_TransferByte(unsigned char byte)SPDR = byte;while (!(SPSR & 0x80);                

48、               /檢測線路是否空閑                       return SPDR;/*/ 主程序例子/*void main(void)    unsigned long te

49、mp;unsigned char data512;unsigned char data2512='sssssssssssssssssssssssss'unsigned char comm1='rnhello worldrn'unsigned char comm2='rnSD_INIT OKrn'uart0_init();SD_Port_Init();                     /端口初始化if(SD_Init()= 0x01)                               &#