【HAL库每天一例】第044例： SDIO-基于SD卡FatFS文件系统

发表于 2016-6-18 09:22

本帖最后由亼亽于 2016-6-18 09:25 编辑

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将**每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
等级不够，不给发连接（去掉下面链接空格）
百度云：pan. baidu. com/s/1jIvrqlC
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-044. SDIO-基于SD卡FatFS文件系统）

/**
  ******************************************************************************
  *                         硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-044. SDIO-基于SD卡FatFS文件系统
  *
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：www ing10bbs com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  SDIO是安全输入输出接口，采用在SD卡上。SD卡做为一种性价比极高的存储介质，在生活中非常
普遍可见。
  上个例程是直接对SD卡进行读写操作，一般使用SD卡都需要通过文件系统，使得类似电脑操作文件
一样简单明了。
  FatFS是一个专门为嵌入式开发的开源小型文件系统。
  本例程移植FatFS，实现SD卡文件读写。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP1       PA10       TXD(CH340G)       已接入
  JP2       PA9       RXD(CH340G)       已接入

【3】操作及现象
  将一张小于32G大小的Micro SD卡插入到开发板上的SD卡槽内，使用开发板配套的MINI USB线连
接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），在电脑端打开串口调试助手
工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

bsp_sdcard.c文件内容

复制

/**

  ******************************************************************************

  * 文件名程: bsp_sdcard.c 

  * 作    者: 硬石嵌入式开发团队

  * 版    本: V1.0

  * 编写日期: 2015-10-04

  * 功    能: SD卡底层驱动实现

  ******************************************************************************

  * 说明：

  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。

  * 

  * 淘宝：

  * 论坛:<font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="3"><font color="Red"><font color="Magenta"><font face="微软雅黑"><font color="Red"><font color="Magenta"><font size="2"><font color="Black">www ing10bbs com</font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font>

  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。

  ******************************************************************************

  */



/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/

#include "sdio/bsp_sdcard.h"



/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/

/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/

/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/

SD_HandleTypeDef hsdcard;

HAL_SD_CardInfoTypedef SDCardInfo;

DMA_HandleTypeDef hdma_sdio;



/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/

/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/

/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/

/**

  * 函数功能: SD卡初始化配置

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 无

  */

void MX_SDIO_SD_Init(void)

{

  hsdcard.Instance = SDIO;

  hsdcard.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;

  hsdcard.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;

  hsdcard.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;

  hsdcard.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;

  hsdcard.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;

  hsdcard.Init.ClockDiv = 2;

  HAL_SD_Init(&hsdcard, &SDCardInfo);

  

  HAL_SD_WideBusOperation_Config(&hsdcard, SDIO_BUS_WIDE_4B); // 设置为4bit SDIO

}



/**

  * 函数功能: SDIO外设初始化配置

  * 输入参数: hsd：SDIO句柄类型指针

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 该函数被HAL库内部调用

  */

void HAL_SD_MspInit(SD_HandleTypeDef* hsd)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  if(hsd->Instance==SDIO)

  {

    /* 使能SDIO外设时钟*/

    __HAL_RCC_SDIO_CLK_ENABLE();

    

    /* Enable DMA2 clocks */

    __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

    

    /* 使能GPIO端口时钟 */

    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

    __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

    

    /**SDIO GPIO Configuration    

    PC8     ------> SDIO_D0

    PC9     ------> SDIO_D1

    PC10     ------> SDIO_D2

    PC11     ------> SDIO_D3

    PC12     ------> SDIO_CK

    PD2     ------> SDIO_CMD 

    */

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11 

                          |GPIO_PIN_12;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);



    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

    

    /* 配置DMA传输：读SD卡内容时使用 */  

    hdma_sdio.Instance = DMA2_Channel4;

    hdma_sdio.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;

    hdma_sdio.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;

    hdma_sdio.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;

    hdma_sdio.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;

    hdma_sdio.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;

    hdma_sdio.Init.Mode = DMA_NORMAL;

    hdma_sdio.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;

    HAL_DMA_Init(&hdma_sdio);

    

    /* 链接SDIO的DMA接收 */

    __HAL_LINKDMA(hsd,hdmarx,hdma_sdio);

    

    /* SDIO外设中断配置 */

    HAL_NVIC_SetPriority(SDIO_IRQn, 0, 1);

    HAL_NVIC_EnableIRQ(SDIO_IRQn);

    

    /* DMA中断配置 */

    HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Channel4_5_IRQn, 0, 2);

    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);

  }

}



/**

  * 函数功能: SDIO外设反初始化配置

  * 输入参数: hsd：SDIO句柄类型指针

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 该函数被HAL库内部调用

  */

void HAL_SD_MspDeInit(SD_HandleTypeDef* hsd)

{

  if(hsd->Instance==SDIO)

  {

    /* 禁用SDIO时钟 */

    __HAL_RCC_SDIO_CLK_DISABLE();

  

    /**SDIO GPIO Configuration    

    PC8     ------> SDIO_D0

    PC9     ------> SDIO_D1

    PC10     ------> SDIO_D2

    PC11     ------> SDIO_D3

    PC12     ------> SDIO_CK

    PD2     ------> SDIO_CMD 

    */

    HAL_GPIO_DeInit(GPIOC, GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11 

                          |GPIO_PIN_12);



    HAL_GPIO_DeInit(GPIOD, GPIO_PIN_2);

    

    /* Peripheral DMA DeInit*/

    HAL_DMA_DeInit(hsd->hdmarx);

    

    /* 关闭中断 */

    HAL_NVIC_DisableIRQ(SDIO_IRQn);

    HAL_NVIC_DisableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);

  }

}



/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

sd_diskio.c文件内容

复制

/**

  ******************************************************************************

  * 文件名程: sd_diskio.c 

  * 作    者: 硬石嵌入式开发团队

  * 版    本: V1.0

  * 编写日期: 2015-10-04

  * 功    能: SD卡与FatFS文件系统桥接函数实现

  ******************************************************************************

  * 说明：

  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。

  * 

  * 淘宝：

  * 论坛：<font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="2"><font size="2"><font face="微软雅黑"><font size="3"><font color="Red"><font color="Magenta"><font face="微软雅黑"><font color="Red"><font color="Magenta"><font size="2"><font color="Black">www ing10bbs com</font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font></font>

  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。

  ******************************************************************************

  */



/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/

#include <string.h>

#include "sdio/bsp_sdcard.h"

#include "ff_gen_drv.h"



/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/

/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/

#define BLOCK_SIZE                512



/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/

static volatile DSTATUS Stat = STA_NOINIT;





/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/

/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/

DSTATUS SD_initialize (BYTE);

DSTATUS SD_status (BYTE);

DRESULT SD_read (BYTE, BYTE*, DWORD, UINT);



#if _USE_WRITE == 1   // 如果允许写操作

  DRESULT SD_write (BYTE, const BYTE*, DWORD, UINT);

#endif /* _USE_WRITE == 1 */



#if _USE_IOCTL == 1   // 如果输入输出操作控制

  DRESULT SD_ioctl (BYTE, BYTE, void*);

#endif  /* _USE_IOCTL == 1 */



/* 定义SD卡接口函数 */

const Diskio_drvTypeDef  SD_Driver =

{

  SD_initialize,                   // SD卡初始化 

  SD_status,                       // SD卡状态获取

  SD_read,                         // SD卡读数据

#if  _USE_WRITE == 1

  SD_write,                        // SD卡写数据

#endif /* _USE_WRITE == 1 */

  

#if  _USE_IOCTL == 1

  SD_ioctl,                         // 获取SD卡信息

#endif /* _USE_IOCTL == 1 */

};



/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/

/**

  * 函数功能: SD卡初始化配置

  * 输入参数: 无

  * 返 回 值: 无

  * 说    明: 无

  */

DSTATUS SD_initialize(BYTE lun)

{

  Stat = STA_NOINIT;

  /* 初始化SDIO外设 */

  MX_SDIO_SD_Init();

  /* 获取SD卡状态 */

  if(HAL_SD_GetStatus(&hsdcard)==SD_TRANSFER_OK)

  {

    Stat &= ~STA_NOINIT;

  }

  return Stat;

}



/**

  * 函数功能: SD卡状态获取

  * 输入参数: lun : 不用

  * 返 回 值: DSTATUS：SD卡状态返回值

  * 说    明: 无

  */

DSTATUS SD_status(BYTE lun)

{

  Stat = STA_NOINIT;



  if(HAL_SD_GetStatus(&hsdcard) == SD_TRANSFER_OK)

  {

    Stat &= ~STA_NOINIT;

  }

  return Stat;

}



/**

  * 函数功能: 从SD卡读取数据到缓冲区

  * 输入参数: lun : 不用

  *           buff：存放读取到数据缓冲区指针

  *           sector：扇区地址(LBA)

  *           count：扇区数目

  * 返 回 值: DSTATUS：操作结果

  * 说    明: SD卡读操作使用DMA传输

  */

DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)

{

  DRESULT res = RES_OK;

  if((DWORD)buff&3)

  {

    DWORD scratch[BLOCK_SIZE/4];

    while (count--) 

    {

      res = SD_read(lun,(void *)scratch, sector++, 1);

      if (res != RES_OK) 

      {

        break;

      }

      memcpy(buff, scratch, BLOCK_SIZE);

      buff += BLOCK_SIZE;

    }

    return res;

  }

  

  if(HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsdcard,(uint32_t*)buff,(uint64_t)(sector * BLOCK_SIZE),BLOCK_SIZE,count) != SD_OK)

  {

    res = RES_ERROR;

  }

  if(res==RES_OK)

  {

    if(HAL_SD_CheckReadOperation(&hsdcard, 0xFFFFFFFF) != SD_OK)

    {

      res = RES_ERROR;

    }

  }

  return res;

}



/**

  * 函数功能: 将缓冲区数据写入到SD卡内

  * 输入参数: lun : 不用

  *           buff：存放待写入数据的缓冲区指针

  *           sector：扇区地址(LBA)

  *           count：扇区数目

  * 返 回 值: DSTATUS：操作结果

  * 说    明: SD卡写操作没有使用DMA传输

  */

#if _USE_WRITE == 1

DRESULT SD_write(BYTE lun, const BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)

{

  DRESULT res = RES_OK;

  if((DWORD)buff&3)

  {

    DRESULT res = RES_OK;

    DWORD scratch[BLOCK_SIZE / 4];



    while (count--) 

    {

      memcpy( scratch,buff,BLOCK_SIZE);

      res = SD_write(lun,(void *)scratch, sector++, 1);

      if (res != RES_OK) 

      {

        break;

      }                                        

      buff += BLOCK_SIZE;

    }

    return res;

  }        

      

  if(HAL_SD_WriteBlocks(&hsdcard,(uint32_t*)buff,(uint64_t)(sector * BLOCK_SIZE),BLOCK_SIZE, count) != SD_OK)

  {

    res = RES_ERROR;

  }  

  return res;

}

#endif /* _USE_WRITE == 1 */



/**

  * 函数功能: 输入输出控制操作(I/O control operation)

  * 输入参数: lun : 不用

  *           cmd：控制命令

  *           buff：存放待写入或者读取数据的缓冲区指针

  * 返 回 值: DSTATUS：操作结果

  * 说    明: 无

  */

#if _USE_IOCTL == 1

DRESULT SD_ioctl(BYTE lun, BYTE cmd, void *buff)

{

  DRESULT res = RES_ERROR;

  

  if (Stat & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY;

  

  switch (cmd)

  {

  /* Make sure that no pending write process */

  case CTRL_SYNC :

    res = RES_OK;

    break;

  

  /* 获取SD卡总扇区数目(DWORD) */

  case GET_SECTOR_COUNT :

    HAL_SD_Get_CardInfo(&hsdcard,&SDCardInfo);

    *(DWORD*)buff = SDCardInfo.CardCapacity / BLOCK_SIZE;

    res = RES_OK;

    break;

  

  /* 获取读写扇区大小(WORD) */

  case GET_SECTOR_SIZE :

    *(WORD*)buff = BLOCK_SIZE;

    res = RES_OK;

    break;

  

  /* 获取擦除块大小(DWORD) */

  case GET_BLOCK_SIZE :

    *(DWORD*)buff = BLOCK_SIZE;

    break;

  

  default:

    res = RES_PARERR;

  }

  

  return res;

}

#endif /* _USE_IOCTL == 1 */

  

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

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