由于本人实力有限，SD卡方面的知识不太懂。为此本实验核心部分，即SD卡部分的核心函数都是从“正点原子”的STM32，SD卡实验移植过来的（未经他本人同意）。
四个文件分别是MMC_SD.h,MMC_SD.C ,spi.h,spi.c。当然其中改了一些定义和函数实现的方法。希望“正点原子”大哥支持！
（一）实验硬件连接图（需要准备一张SD卡）
GPA13 --> SD_CS
GPA14 --> SPI_FLASH_CS
GPB9 --> SS11(未连接)
GPC8 --> SS10
GPC9 --> SPICLK10
GPC10 --> MISO10
GPC11 --> MOSI10
（二）SPI相关函数
#include "spi.h"
#include "NUC1xx.h"
#include "DrvSPI.h"
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//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//Mini STM32开发板
//SPI 驱动函数
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//修改日期:2010/6/13
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 正点原子 2009-2019
//All rights reserved
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//以下是SPI模块的初始化代码，配置成主机模式，访问SD Card/W25X16/24L01/JF24C
//SPI口初始化
//这里针是对SPI1的初始化
void SPIx_Init(void)
{
DrvSPI_Open(eDRVSPI_PORT1,eDRVSPI_MASTER,eDRVSPI_TYPE1,8,FALSE);//SPI0主机模式打开
DrvSPI_EnableAutoSS(eDRVSPI_PORT1, eDRVSPI_SS0);
DrvSPI_SetSlaveSelectActiveLevel(eDRVSPI_PORT1, eDRVSPI_ACTIVE_LOW_FALLING);
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT1,2000000,0); //24Mhz频率
SPIx_ReadWriteByte(0xff);//启动传输
}
//SPI 速度设置函数
//SpeedSet:
//SPI_SPEED_2 2分频 (SPI 36M@sys 72M)
//SPI_SPEED_8 8分频 (SPI 9M@sys 72M)
//SPI_SPEED_16 16分频 (SPI 4.5M@sys 72M)
//SPI_SPEED_256 256分频 (SPI 281.25K@sys 72M)
void SPIx_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
// SPI1->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256
switch(SpeedSet)
{
case SPI_SPEED_2://二分频
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT0,24000000,0); //模拟分频设置频率24Mhz
// SPI1->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=36Mhz
break;
case SPI_SPEED_4://四分频
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT0,12000000,0); //12Mhz
// SPI1->CR1|=1<<3;//Fsck=Fpclk/4=18Mhz
break;
case SPI_SPEED_8://八分频
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT0,6000000,0); //6Mhz
// SPI1->CR1|=2<<3;//Fsck=Fpclk/8=9Mhz
break;
case SPI_SPEED_16://十六分频
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT0,2000000,0); //200Khz
// SPI1->CR1|=3<<3;//Fsck=Fpclk/16=4.5Mhz
break;
case SPI_SPEED_256://256分频
DrvSPI_SetClockFreq(eDRVSPI_PORT0,300000,0);
// SPI1->CR1|=7<<3;//Fsck=Fpclk/16=281.25Khz
break;
}
// SPI1->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
}
//SPIx 读写一个字节
//TxData:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
u8 SPIx_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
u8 retry=0;
while(SPI1->CNTRL.GO_BUSY==1)
{
retry++;
if(retry>200)
{
return 0;
}
}
SPI1->TX[0] = TxData;
SPI1->CNTRL.GO_BUSY = 1;
retry=0;
while(SPI1->CNTRL.GO_BUSY==1)
{
retry++;
if(retry>200)
{
return 0;
}
}
return SPI1->RX[0];
}
（三）MMC_SD相关函数
由于该文件代码比较多，我只贴我修改的部分
一处是SD卡初始化部分
u8 SD_Init(void)
{
u8 r1; // 存放SD卡的返回值
u16 retry; // 用来进行超时计数
u8 buff[6];
//设置硬件上与SD卡相关联的控制引脚输出
//避免NRF24L01/W25X16等的影响
// RCC->APB2ENR|=1<<2; //PORTA时钟使能
// GPIOA->CRL&=0XFFF000FF;
// GPIOA->CRL|=0X00033300;//PA2.3.4 推挽
// GPIOA->ODR|=0X7<<2; //PA2.3.4上拉
//********************************************************/
//其实就只是修改了IO口这部分，其余的都未动
DrvGPIO_Open(E_GPA,13,E_IO_OUTPUT); //SD卡得CS片选
DrvGPIO_Open(E_GPA,14,E_IO_OUTPUT); //SPI_FLASH_CS片选
DrvGPIO_Open(E_GPC,8,E_IO_OUTPUT); //SS10从机选择位0
DrvGPIO_Open(E_GPB,9,E_IO_OUTPUT); //SS11从机选择位1
//*******************************************************/
SPIx_Init();
SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_256);//设置到低速模式
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;
if(SD_Idle_Sta()) return 1;//超时返回1 设置到idle 模式失败
//-----------------SD卡复位到idle结束-----------------
//获取卡片的SD版本信息
SD_CSEN;
// SD_CS=0;
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(8, 0x1aa,0x87);
//如果卡片版本信息是v1.0版本的，即r1=0x05，则进行以下初始化
if(r1 == 0x05)
{
//设置卡类型为SDV1.0，如果后面检测到为MMC卡，再修改为MMC
SD_Type = SD_TYPE_V1;
//如果是V1.0卡，CMD8指令后没有后续数据
//片选置高，结束本次命令
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;
//多发8个CLK，让SD结束后续操作
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
//-----------------SD卡、MMC卡初始化开始-----------------
//发卡初始化指令CMD55+ACMD41
// 如果有应答，说明是SD卡，且初始化完成
// 没有回应，说明是MMC卡，额外进行相应初始化
retry = 0;
do
{
//先发CMD55，应返回0x01；否则出错
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1 == 0XFF)return r1;//只要不是0xff,就接着发送
//得到正确响应后，发ACMD41，应得到返回值0x00，否则重试200次
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0, 0);
retry++;
}while((r1!=0x00) && (retry<400));
// 判断是超时还是得到正确回应
// 若有回应：是SD卡；没有回应：是MMC卡
//----------MMC卡额外初始化操作开始------------
if(retry==400)
{
retry = 0;
//发送MMC卡初始化命令（没有测试）
do
{
r1 = SD_SendCommand(1,0,0);
retry++;
}while((r1!=0x00)&& (retry<400));
if(retry==400)return 1; //MMC卡初始化超时
//写入卡类型
SD_Type = SD_TYPE_MMC;
}
//----------MMC卡额外初始化操作结束------------
//设置SPI为高速模式
SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_4);
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
//禁止CRC校验
r1 = SD_SendCommand(CMD59, 0, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1; //命令错误，返回r1
//设置Sector Size
r1 = SD_SendCommand(CMD16, 512, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1;//命令错误，返回r1
//-----------------SD卡、MMC卡初始化结束-----------------
}//SD卡为V1.0版本的初始化结束
//下面是V2.0卡的初始化
//其中需要读取OCR数据，判断是SD2.0还是SD2.0HC卡
else if(r1 == 0x01)
{
//V2.0的卡，CMD8命令后会传回4字节的数据，要跳过再结束本命令
buff[0] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[1] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[2] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x01
buff[3] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0xAA
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);//the next 8 clocks
//判断该卡是否支持2.7V-3.6V的电压范围
//if(buff[2]==0x01 && buff[3]==0xAA) //不判断，让其支持的卡更多
{
retry = 0;
//发卡初始化指令CMD55+ACMD41
do
{
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1!=0x01)return r1;
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0x40000000, 0);
if(retry>200)return r1; //超时则返回r1状态
}while(r1!=0);
//初始化指令发送完成，接下来获取OCR信息
//-----------鉴别SD2.0卡版本开始-----------
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(CMD58, 0, 0);
if(r1!=0x00)
{
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;//释放SD片选信号
return r1; //如果命令没有返回正确应答，直接退出，返回应答
}//读OCR指令发出后，紧接着是4字节的OCR信息
buff[0] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
buff[1] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
buff[2] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
buff[3] = SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
//OCR接收完成，片选置高
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
//检查接收到的OCR中的bit30位（CCS），确定其为SD2.0还是SDHC
//如果CCS=1：SDHC CCS=0：SD2.0
if(buff[0]&0x40)SD_Type = SD_TYPE_V2HC; //检查CCS
else SD_Type = SD_TYPE_V2;
//-----------鉴别SD2.0卡版本结束-----------
//设置SPI为高速模式
SPIx_SetSpeed(SPI_SPEED_4);
}
}
return r1;
}
//从SD卡中读回指定长度的数据，放置在给定位置
//输入: u8 *data(存放读回数据的内存>len)
// u16 len(数据长度）
// u8 release(传输完成后是否释放总线CS置高 0：不释放 1：释放）
//返回值:0：NO_ERR
// other：错误信息
u8 SD_ReceiveData(u8 *data, u16 len, u8 release)
{
// 启动一次传输
SD_CSEN;
// SD_CS=0;
if(SD_GetResponse(0xFE))//等待SD卡发回数据起始令牌0xFE
{
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;
return 1;
}
while(len--)//开始接收数据
{
*data=SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
data++;
}
//下面是2个伪CRC（dummy CRC）
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
if(release==RELEASE)//按需释放总线，将CS置高
{
SD_CSDIS;
// SD_CS=1;//传输结束
SPIx_ReadWriteByte(0xFF);
}
return 0;
}
还有一处是宏定义
原来的SD_CS片选IO口的定义为位寻址模式，但是NUC120不支持位寻址，所以我用了个很笨的方法，定义了两个宏
#define SD_CSEN (DrvGPIO_ClrBit(E_GPA,13))
#define SD_CSDIS (DrvGPIO_SetBit(E_GPA,13))
并将MMC_SD.C文件中所有的SD_CD=1用SD_CSDIS替换，所有的SD_CD=0用SD_CSEN替换
我想不出其他更好的办法了。
(四)main（）函数
main函数的功能是初始化外设，然后在死循环里读取SD卡的第一个扇区，并通过串口把数据发送到上位机，通过串口调试助手接收。和”正点原子“的主函数功能是一样的。
运行的结果如下图：
有兴趣的网友可以在这里下载整个工程代码：
SD卡实验.rar
(229.77 KB)
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