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[STM32H7] STM32H7S78-DK测评】-进阶任务之SD卡读写

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 楼主| HuaWng 发表于 2024-10-12 12:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
FATFS, 嵌入式, AN, code, ic, sd, SD卡
本帖最后由 HuaWng 于 2024-10-12 16:02 编辑

FatFs 是一个针对嵌入式系统设计的通用 FAT 文件系统模块，由日本工程师 ChaN 开发。它兼容 FAT12、FAT16 和 FAT32 文件系统，这是在许多嵌入式设备中广泛使用的存储格式。以下是 FatFs 文件系统的一些关键特性：
  • 轻量级和可移植性：FatFs 旨在占用较小的内存空间，非常适合资源受限的嵌入式系统。它使用 ANSI C 编写，可以很容易地移植到不同的平台。
  • 多卷支持：FatFs 支持使用多卷，即可以在同一系统中同时挂载多个存储设备或分区。
  • Unicode 支持：提供了对长文件名的支持，并且支持多种字符编码，包括 Unicode，因此能够处理各种语言的文件名。
  • 线程安全性：可以配置为线程安全，使得在多任务环境中使用时避免数据竞争问题。
  • 配置灵活性：FatFs 提供各种配置选项，可以根据特定需求对功能、内存使用等进行调整。
  • 兼容性强：支持针对不同的底层存储介质（如 SD 卡、闪存）定制化实现，因此非常灵活。


SDMMC接口的全称叫SD/SDIO MMC card host interface,SD/SDIO MMC 卡 主机接口,通俗的来说,就是这个接口支持SD 卡,支持SDIO设备,支持MMC卡。STM32H7S78-DK板载了SD卡槽，可以方便的使用H7自带的SDMMC接口来对该卡片进行读写操作。

912936709fbabd98b1.png

原理图：
383796709fbcf56c67.png

引脚配置：
452486709fc640ff31.png

功能配置：
407416709fc7bebb3f.png

初始化代码：
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  1. void HAL_SD_MspInit(SD_HandleTypeDef* hsd)
    

  2. {
    

  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    

  4.   RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
    

  5.   if(hsd->Instance==SDMMC1)
    

  6.   {
    

  7. PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_SDMMC12;
    

  8.     PeriphClkInit.Sdmmc12ClockSelection = RCC_SDMMC12CLKSOURCE_PLL2S;
    

  9.     if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
    

  10.     {
    

  11.       Error_Handler();
    

  12.     }
    


  13. 

  14. __HAL_RCC_SDMMC1_CLK_ENABLE();
    


  15. 

  16.     __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
    

  17.     __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    


  18. 

  19.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
    

  20.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    

  21.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    

  22.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    

  23.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_SDMMC1;
    

  24.     HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
    


  25. 

  26.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    

  27.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    

  28.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    

  29.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    

  30.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF12_SDMMC1;
    

  31.     HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    


  32. 

  33.     GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
    

  34.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    

  35.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    

  36.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    

  37.     GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF11_SDMMC1;
    

  38.     HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    


  39. 

  40. HAL_NVIC_SetPriority(SDMMC1_IRQn, 0, 0);
    


  41. 

  42.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
    


  43. 

  44.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
    

  45.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    

  46.   RCC_OscInitStruct.HSIDiv = RCC_HSI_DIV1;
    

  47.   RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
    

  48.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLState = RCC_PLL_ON;
    

  49.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
    

  50.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLM = 16;
    

  51.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLN = 275;
    

  52.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLP = 2;
    

  53.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLQ = 2;
    

  54.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLR = 2;
    

  55.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLS = 2;
    

  56.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLT = 2;
    

  57.   RCC_OscInitStruct.PLL1.PLLFractional = 0;
    

  58.   RCC_OscInitStruct.PLL2.PLLState = RCC_PLL_NONE;
    

  59.   RCC_OscInitStruct.PLL3.PLLState = RCC_PLL_NONE;
    

  60.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
    

  61.   {
    

  62.     /* Initialization error */
    

  63.     while(1);
    

  64.   }
    


  65. 

  66. __HAL_RCC_SDMMC1_FORCE_RESET();
    

  67.   __HAL_RCC_SDMMC1_RELEASE_RESET();
    


  68. 

  69.   /* NVIC configuration for SDMMC interrupts */
    

  70.   HAL_NVIC_EnableIRQ(SDMMC1_IRQn);
    

  71.   /* USER CODE END SDMMC1_MspInit 1 */
    


  72. 

  73.   }
    


  74. 

  75. }


功能模块初始化：
复制
  1. void MX_SDMMC1_SD_Init(void)
    

  2. {
    

  3. hsd1.Instance = SDMMC1;
    

  4.   hsd1.Init.ClockEdge = SDMMC_CLOCK_EDGE_FALLING;
    

  5.   hsd1.Init.ClockPowerSave = SDMMC_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
    

  6.   hsd1.Init.BusWide = SDMMC_BUS_WIDE_4B;
    

  7.   hsd1.Init.HardwareFlowControl = SDMMC_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE;
    

  8.   hsd1.Init.ClockDiv = 0x02;
    

  9.   if (HAL_SD_Init(&hsd1) != HAL_OK)
    

  10.   {
    

  11.     Error_Handler();
    

  12.   }
    

  13. }

核心读写代码：
复制
  1. static int32_t FS_FileOperations(void)
    

  2. {
    

  3.   FRESULT res; /* FatFs function common result code */
    

  4.   uint32_t byteswritten, bytesread; /* File write/read counts */
    

  5.   uint8_t rtext[100]; /* File read buffer */
    


  6. 

  7.   /* Register the file system object to the FatFs module */
    

  8.   if(f_mount(&SDFatFs, (TCHAR const*)SDPath, 0) == FR_OK)
    

  9.   {
    

  10.     /* Create and Open a new text file object with write access */
    

  11.     if(f_open(&SDFile, "STM32.TXT", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE) == FR_OK)
    

  12.     {
    


  13. 

  14.       /* Write data to the text file */
    

  15.       res = f_write(&SDFile, (const void *)wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
    


  16. 

  17.       if((byteswritten > 0) && (res == FR_OK))
    

  18.       {
    

  19.         /* Close the open text file */
    

  20.         f_close(&SDFile);
    


  21. 

  22.         /* Open the text file object with read access */
    

  23.         if(f_open(&SDFile, "STM32.TXT", FA_READ) == FR_OK)
    

  24.         {
    

  25.           /* Read data from the text file */
    

  26.           res = f_read(&SDFile, ( void *)rtext, sizeof(rtext), (void *)&bytesread);
    

  27.           printf("\r\n%s", rtext);
    

  28.           if((bytesread > 0) && (res == FR_OK))
    

  29.           {
    

  30.             /* Close the open text file */
    

  31.             f_close(&SDFile);
    


  32. 

  33.             /* Compare read data with the expected data */
    

  34.             if(bytesread == byteswritten)
    

  35.             {
    


  36. 

  37.               /* Success of the demo: no error occurrence */
    

  38.               return 0;
    

  39.             }
    

  40.           }
    

  41.         }
    

  42.       }
    

  43.     }
    

  44.   }
    

  45.   /* Error */
    

  46.   return -1;
    

  47. }

串口输出结果：
324176709fb309355c.png



把SD卡插入读卡器，在电脑中查看文本：
64906709fb5c0a549.png


然后

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Amazingxixixi 发表于 2024-10-31 16:15 | 显示全部楼层
是SD接口还是SPI接口模拟的？
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suncat0504 发表于 2024-10-31 17:23 | 显示全部楼层
读写SD，很实用的功能。
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地瓜patch 发表于 2024-10-31 18:37 来自手机 | 显示全部楼层
这个文件系统是用的操作系统内的么
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