零死角玩转stm32-高级篇之SDIO

只看该作者 · 2021-6-30 16:45

本实验中使用的Micro SD卡属于SDSC(标准容量，最大两G)卡。介绍卡的种类是因为SD协议中的命令也支持这三种类型的卡，因此对STM32中的SDIO接口进行初始化后，上电后就要对接入的卡进行检测、分类，这个过程是通过向卡发送一系列不同的命令，根据卡不同的响应来进行分类。

只看该作者 · 2021-6-30 16:46

下面进入代码展开具体讲解。

1.4 代码分析

首先要添加用的库文件，在工程文件夹下Fwlib下我们需添加以下库文件：

只看该作者 · 2021-6-30 16:47

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FWlib/stm32f10x_gpio.c



FWlib/stm32f10x_rcc.c



FWlib/stm32f10x_usart.c



FWlib/stm32f10x_sdio.c



FWlib/stm32f10x_dma.c



FWlib/misc.c

只看该作者 · 2021-6-30 16:47

还要在 stm32f10x_conf.h中把相应的头文件添加进来：

只看该作者 · 2021-6-30 16:48

#include "stm32f10x_dma.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

#include "stm32f10x_rcc.h"

#include "stm32f10x_sdio.h"

#include "stm32f10x_usart.h"

#include "misc.h"

只看该作者 · 2021-6-30 16:49

保持良好的习惯，从main函数开始分析：

只看该作者 · 2021-6-30 16:49

int main(void)

{

/*进入到main函数前，启动文件startup（startup_stm32f10x_xx.s）已经调用了在

system_stm32f10x.c中的SystemInit()，配置好了系统时钟，在外部晶振8M的条件下，

设置HCLK = 72M  */

/* Interrupt Config */

NVIC_Configuration();

/* USART1 config */

USART1_Config();

/*------------------------------ SD Init ---------------------------------- */

Status = SD_Init();

printf( "\r\n 这是一个MicroSD卡实验(没有跑文件系统).........\r\n " );

if(Status == SD_OK) //检测初始化是否成功

{

printf( " \r\n SD_Init 初始化成功 \r\n " );

}

else

{

printf("\r\n SD_Init 初始化失败 \r\n" );

printf("\r\n 返回的Status的值为： %d \r\n",Status );

}

printf( " \r\n CardType is ：%d ", SDCardInfo.CardType );

printf( " \r\n CardCapacity is ：%d ", SDCardInfo.CardCapacity );

printf( " \r\n CardBlockSize is ：%d ", SDCardInfo.CardBlockSize );

printf( " \r\n RCA is ：%d ", SDCardInfo.RCA);

printf( " \r\n ManufacturerID is ：%d \r\n", SDCardInfo.SD_cid.ManufacturerID );

SD_EraseTest(); //擦除测试

SD_SingleBlockTest();  //单块读写测试

SD_MultiBlockTest();  //多块读写测试

while (1)

{}

}

只看该作者 · 2021-6-30 16:51

main函数的流程简单明了：

只看该作者 · 2021-6-30 16:52

1、用NVIC_Configuration()初始化好SDIO的中断；

只看该作者 · 2021-6-30 16:52

2、用USART1_Config()配置好用于返回调试信息的串口，SD_Init()开始进行SDIO的初始化；

只看该作者 · 2021-6-30 16:53

3、最后分别用SD_EraseTest()、SD_SingleBlockTest()、SD_MultiBlockTest()进行擦除，单数据块读写，多数据块读写测试。

只看该作者 · 2021-6-30 16:55

下面我们先进入SDIO驱动函数的大头——SD_Init()进行分析：

只看该作者 · 2021-6-30 16:56

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/*



* 函数名：SD_Init



* 描述  ：初始化SD卡，使卡处于就绪状态(准备传输数据)



* 输入  ：无



* 输出  ：-SD_Error SD卡错误代码



*         成功时则为 SD_OK



* 调用  ：外部调用



*/



SD_Error SD_Init(void)



{



/*重置SD_Error状态*/



SD_Error errorstatus = SD_OK;



/* SDIO 外设底层引脚初始化 */



GPIO_Configuration();



/*对SDIO的所有寄存器进行复位*/



SDIO_DeInit();



/*上电并进**识别流程，确认卡的操作电压  */



errorstatus = SD_PowerON();



/*如果上电，识别不成功，返回“响应超时”错误 */



if (errorstatus != SD_OK)



{



/*!< CMD Response TimeOut (wait for CMDSENT flag) */



return(errorstatus);



}



/*卡识别成功，进**初始化    */



errorstatus = SD_InitializeCards();



if (errorstatus != SD_OK)   //失败返回



{



/*!< CMD Response TimeOut (wait for CMDSENT flag) */



return(errorstatus);



}



/*!< Configure the SDIO peripheral

只看该作者 · 2021-6-30 16:57

上电识别，卡初始化都完成后，进入数据传输模式，提高读写速度

速度若超过24M要进入bypass模式

!< on STM32F2xx devices, SDIOCLK is fixed to 48MHz

!< SDIOCLK = HCLK, SDIO_CK = HCLK/(2 + SDIO_TRANSFER_CLK_DIV) */

SDIO_InitStructure.SDIO_ClockDiv = SDIO_TRANSFER_CLK_DIV;

只看该作者 · 2021-6-30 16:58

SDIO_InitStructure.SDIO_ClockEdge = SDIO_ClockEdge_Rising; //上升沿采集数据

SDIO_InitStructure.SDIO_ClockBypass = SDIO_ClockBypass_Disable; //时钟频率若超过24M,要开启此模式

SDIO_InitStructure.SDIO_ClockPowerSave = SDIO_ClockPowerSave_Disable; //若开启此功能，在总线空闲时关闭sd_clk时钟

只看该作者 · 2021-6-30 16:59

SDIO_InitStructure.SDIO_BusWide = SDIO_BusWide_1b; //1位模式

SDIO_InitStructure.SDIO_HardwareFlowControl = SDIO_HardwareFlowControl_Disable; //硬件流，若开启，在FIFO不能进行发送和接收数据时，数据传输暂停

只看该作者 · 2021-6-30 17:01

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SDIO_Init(&SDIO_InitStructure);



if (errorstatus == SD_OK)



{



/*----------------- Read CSD/CID MSD registers ------------------*/



errorstatus = SD_GetCardInfo(&SDCardInfo);   //用来读取csd/cid寄存器



}



if (errorstatus == SD_OK)



{



/*----------------- Select Card --------------------------------*/



errorstatus = SD_SelectDeselect((uint32_t) (SDCardInfo.RCA << 16));   //通过cmd7  ,rca选择要操作的卡



}



if (errorstatus == SD_OK)



{



errorstatus = SD_EnableWideBusOperation(SDIO_BusWide_4b);   //开启4bits模式



}



return(errorstatus);



}

只看该作者 · 2021-6-30 17:03

先从整体上了解这个SD_Init()函数：

1.用 GPIO_Configuration()进行SDIO的端口底层配置

2.分别调用了SD_PowerON()和SD_InitializeCards()函数，这两个函数共同实现了上面提到的卡检测、识别流程。

3.调用SDIO_Init(&SDIO_InitStructure)库函数配置SDIO的时钟，数据线宽度，硬件流（在读写数据的时候，开启硬件流是和很必要的，可以减少出错）

4. 调用SD_GetCardInfo(&SDCardInfo)获取sd卡的CSD寄存器

只看该作者 · 2021-6-30 17:04

中的内容，在main函数里输出到串口的数据就是这个时候从卡读取得到的。

只看该作者 · 2021-6-30 17:05

5. 调用SD_SelectDeselect()选定后面即将要操作的卡。