51读写SD卡（带SD卡资料。更新：FAT文件系统原理手册）

只看该作者 · 2010-1-22 18:58

本帖最后由 Mindor 于 2010-2-26 18:49 编辑

这几天老师让我折腾一下SD卡SPI模式读写（暂时无FAT文件系统，FAT对我这个新手比较耗时），下个学期来研究下FAT文件系统，到时候有机会也跟大家交流交流~
因为51单片机无SPI总线接口，所以用软件模拟SPI总线。重点和难点主要在于SD卡SPI模式的初始化，读写SD卡。
哦对了，我用的是MMC卡，不过MMC卡是向上兼容的，所以SD卡手册页基本适用于MMC卡。
下面我把调试过程中遇到的一些问题以及主要代码，流程图贴出来供交流，欢迎指点。
SD卡和单片机间的电平转换我是用三极管9013做开关，不过我们需要一个5V（用于单片机）和3.3V（用于SD卡）的电源哦~到网上搜下就有了，我就不多说了。

补发几个比较主要的手册：

只看该作者 · 2010-1-22 18:59

本帖最后由 Mindor 于 2010-1-22 19:04 编辑

1、SD卡SPI模式初始化：

相关代码：
void sd_init()
{

uchar i;

Flag_init = 1;

for(i=10;i>0;i--)//发送80个同步时钟

{

sd_wr_byte(0xff);//在SD卡上电期间需要往SD卡发送连续的高电平‘1’

}

SD_CS=0;//将片选信号线拉低，使SD卡进入SPI总线模式

sd_wr_cmd(CMD0);//发送命令CMD0，复位SD卡

sd_wr_cmd(CMD1);//发送命令CMD1，激活该卡的初始化处理

Flag_init = 0;

CMD16[3] = 0x02;//用CMD16命令设定读写数据块长度,每个数据块设定为512Byte

sd_wr_cmd(CMD16);

}

只看该作者 · 2010-1-22 18:59

本帖最后由 Mindor 于 2010-1-22 19:05 编辑

2、SD卡写数据块：

相关代码：
void sd_wr_oneblock(uchar *dat)
{

uchar resp,i;

uint j;


//CMD24[4] = (K << 9);//设定写入数据块时的地址，地址为扇区*数据块长度（512）

unsigned long int addr;

//设定写入数据地址

addr = K << 9;//将扇区编号转化为字节地址

CMD24[1] = (addr & 0xFF000000) >> 24;

CMD24[2] = (addr & 0x00FF0000) >> 16;

CMD24[3] = (addr & 0x0000FF00) >> 8;

CMD24[4] =
addr & 0x000000FF;

sd_wr_cmd(CMD24);//写一个数据块命令

sd_wr_byte(0xfe);//发送起始数据标志0xFE

//写入一个数据块,512个字节

i = 0;

do

{

i++;

for(j=0;j<512;j++)

{

sd_wr_byte(*(dat + j + (K - 1)));

}


//发送16位CRC校验码

sd_wr_byte(0xff);

sd_wr_byte(0xff);


resp = sd_rd_byte();//读取写入数据块后返回的响应数据


while(sd_rd_byte() != 0xff);//等待写入数据后空闲


}

while((resp & 0x1f) != 0x05 && i < 200);//最多将循环发送100次
}

只看该作者 · 2010-1-22 19:00

本帖最后由 Mindor 于 2010-1-22 19:05 编辑

3、SD卡读数据块：

相关代码：
void
sd_rd_oneblock(uchar *dat)
{

uchar i,temp;

uint j;

uchar resp;//如果读取数据错误，将发送一个字节的错误标记


//CMD17[4] = (K << 9);//设定写入数据块时的地址，地址为扇区*数据块长度（512）

unsigned long int addr;

//设定写入数据地址

addr = K << 9;//将扇区编号转化为字节地址

CMD17[1] = (addr & 0xFF000000) >> 24;

CMD17[2] = (addr & 0x00FF0000) >> 16;

CMD17[3] = (addr & 0x0000FF00) >> 8;

CMD17[4] =
addr & 0x000000FF;

sd_wr_cmd(CMD17);//写一个数据块命令

sd_wr_byte(0xfe);//发送起始数据标志0xFE


//读出一个数据块,512个字节

i = 0;

do

{

i++;

for(j=0;j<512;j++)

{

temp = sd_rd_byte();

dat[(K - 1) * 512 + j] = temp;

}


//接收16位CRC校验码

sd_rd_byte();

sd_rd_byte();

resp = sd_rd_byte();//如果读取数据错误，将发送一个字节的错误标记

}

while(resp != 0x00 && i < 200);//最多将循环发送100次
}

只看该作者 · 2010-1-22 19:00

本帖最后由 Mindor 于 2010-1-22 19:06 编辑

一些调试总结：
1、写完代码开始硬件调试的时候，发现在keil上调试仿真的时候控制开发板上的LED等闪烁是没问题的，可是下到单片机上调试却发现很不符合逻辑，该闪的时候不闪，不该闪的时候闪个不停。后来发现原来是我定义一个缓冲区（用来接收从SD卡读取的数据）定义到data去了，改成xdata之后又行了。不过不明白为什么，有人知道吗？

2、SD卡手册中提示：After power up, the host starts the clock and sends the initializing sequence on the CMD line. This sequence is a contiguous stream of logical ‘1’s. The sequence length is the maximum of 1msec, 74 clocks or the supply-ramp-uptime; the additional 10 clocks (over the 64 clocks after what the card should be ready for communication) is provided to eliminate power-up synchronization problems.
即：在SD卡上电期间需要往SD卡发送连续的高电平‘1’

3、写完一个命令后延时8个时钟，以确保和SD卡时钟同步。

4、写完一个数据块时返回的数据为 0X×××00101,调试过程中发现收到的数据是0xE5，但数据依然可以写进去，搞了半天，还以为数据手册有误呢~（要有怀疑精神嘛^_^），其实0xE5也是没错的。

……

先说这几点吧！调试过程中没注意记下问题，下次会注意点哈~如果有人也在做这个有不明白的一起交流，都是新手，怕啥？哈哈~