1. 准备工作硬件准备

• 开发板
  4 X/ @& f4 K1 n. b! b/ ]首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：
  
  " l5 G  t2 K3 v% L4 e+ r  K

• Micro SD卡
  小熊派开发板板载 Micro SD 卡槽，最大支持 32 GB，需要提前自行准备一张 Micro SD卡，如图：
  
  

3 O8 G" j1 N1 ]: R1 a软件准备

• 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码；
• 准备一个串口调试助手，这里我使用的是Serial Port Utility；
  
  * L/ h* O  C- q/ T0 H

! ?/ u  W% d: `' G

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：
- X+ U  m: _  H0 i3 L: ~9 d$ R

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:
& |- t6 E2 x6 P8 S( e

$ c. ?8 `# L1 P/ a配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；
  
  * M$ R! R4 E* v3 q5 {

这里我都使用外部时钟：

配置串口

小熊派开发板板载ST-Link并且虚拟了一个串口，原理图如下：

这里我将开关拨到AT-MCU模式，使PC的串口与USART1之间连接。

接下来开始配置USART1：

配置 SDMMC 接口

知识小卡片 —— SDMMC接口

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。

知识小卡片结束啦~

首先查看小熊派开发板的原理图：

然后根据原理图配置 SDMMC 接口：

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

生成工程设置

% K/ O+ v: P( y  f代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

7 K- N/ l& |9 u7 N/ l7 O& ~

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
6 `3 z3 Y3 C8 c- R+ ]. e9 J; I9 M# ]' I重定向printf( )函数
: U* _6 l" t  O9 O* N& [" e读取SD卡信息并打印

SD 卡系统(包括主机和 SD 卡)定义了两种操作模式：

• 卡识别模式
• 数据传输模式
  7 U) R5 y9 x% ?- p7 A$ b
  2 b. E8 I/ b" X! d3 p$ r

在系统复位后，主机处于卡识别模式，寻找总线上可用的 SD卡设备；同时，SD 卡也处于卡
识别模式，直到被主机识别到。

使用STM32CubeMX初始化的工程中会自动生成 SDMMC 初始化函数，向 SD 卡发送命令，当 SD 卡接收到命令后， SD 卡就会进入数据传输模式，而主机在总线上所有卡被识别后也进入数据传输模式。

所以在操作之前，需要先检查 SD 卡是否处于数据传输模式并且处于数据传输状态：

在main函数中首先定义一个变量用于存储 SD 卡状态：

1. <font color="#000000">int sdcard_status = 0;
   
2. HAL_SD_CardCIDTypeDef sdcard_cid;</font>

复制代码

然后在while(1)之前编写如下读取信息代码：

1. <font color="#000000">/* USER CODE BEGIN 2 */
   & N! X- j* S+ k
2. printf("Micro SD Card Test...\r\n");
   . y, T/ p! w9 G$ s& ]2 c5 Z* n
3. </font>

复制代码

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */
4 l& ?; G3 g& @sdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
; Y( Q& v. T: O7 `6 Y3 R{
7 Y/ n# o8 z5 p2 U, }printf(“SD card init ok!\r\n\r\n”);

1. <font color="#000000"><span class="token comment">//打印SD卡基本信息</span>
   ) z% [+ q7 b  ]$ m1 n, p
2. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"SD card information!\r\n"</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   
3. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"CardCapacity: %llu\r\n"</span><span class="token punctuation">,</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token keyword">unsigned</span> <span class="token keyword">long</span> <span class="token keyword">long</span><span class="token punctuation">)</span>hsd1<span class="token punctuation">.</span>SdCard<span class="token punctuation">.</span>BlockSize<span class="token operator">*</span>hsd1<span class="token punctuation">.</span>SdCard<span class="token punctuation">.</span>BlockNbr<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   + f5 A7 a! a0 o/ m
4. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"CardBlockSize: %d \r\n"</span><span class="token punctuation">,</span>hsd1<span class="token punctuation">.</span>SdCard<span class="token punctuation">.</span>BlockSize<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   
5. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"RCA: %d \r\n"</span><span class="token punctuation">,</span>hsd1<span class="token punctuation">.</span>SdCard<span class="token punctuation">.</span>RelCardAdd<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   
6. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"CardType: %d \r\n"</span><span class="token punctuation">,</span>hsd1<span class="token punctuation">.</span>SdCard<span class="token punctuation">.</span>CardType<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   
7. 
   
8. <span class="token comment">//读取并打印SD卡的CID信息</span>
   
9. <span class="token function">HAL_SD_GetCardCID</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token operator">&</span>hsd1<span class="token punctuation">,</span><span class="token operator">&</span>sdcard_cid<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span>
   
10. <span class="token function">printf</span><span class="token punctuation">(</span><span class="token string">"ManufacturerID: %d \r\n"</span><span class="token punctuation">,</span>sdcard_cid<span class="token punctuation">.</span>ManufacturerID<span class="token punctuation">)</span><span class="token punctuation">;</span></font>

复制代码

  h; p* v/ U" F8 S9 Q6 L, @. ~  [

}
+ R6 F5 M4 X+ N6 k9 o- W, X; felse
( r6 X) X, L. C{
printf(“SD card init fail!\r\n” );
$ u7 |4 @- j& z& ?4 ]2 h( Sreturn 0;
}
9 P% |, \& Q+ ~) B! S  Z/* USER CODE END 2 */

9 Q8 u& O% N2 @& d) S' i* _8 @

编译下载后串口助手输出结果如下：

擦除SD卡块数据

为了验证实验的正确性或，先擦除数据：

1. /* 擦除SD卡块 */
   
2. printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");
   9 r, i2 y# Y! v( s
3. sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
   
4. if (sdcard_status == 0)
   
5. {
   . _6 K) h" M( M- J# _; q, y5 M( M9 Y# h
6.     printf("Erase block ok\r\n");
   5 j7 t- J7 r+ A- {( I' w
7. }
   
8. else
   * O+ H. [( [& [. E
9. {
   
10.     printf("Erase block fail\r\n");
      M3 H1 E6 B( N
11. }
    

复制代码

读取SD卡块数据

1. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
   & e# s' _$ s, `9 B) F2 S7 ^: H9 `
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   - B; y" q4 ~$ ]' S
3. uint8_t read_buf[512];
   4 D- h0 J# t3 S9 T, H9 g- a6 V
4. /* USER CODE END 0 */
   / s: u& J' W4 g$ E+ O9 }  V- J( K

复制代码

然后在之前读取信息的代码之后添加读取数据的代码：

1. /* 读取未操作之前的数据 */
   % p& j/ ?' G( r7 }# A1 w8 R
2. printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");
   
3. sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
   ; Q$ M4 w- Z0 X# u
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   ) O. S% j. \0 Q% a% u* E) @
6.     printf("Read block data ok \r\n" );
   ' k4 a/ {/ W( Y( }+ K9 V% m' H7 L
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   - I+ @3 h, {9 {. R  M% ?/ d
8.     {
   # E& J: @  r9 g* R( V! h# `5 C7 _- C5 q
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   ; r  J8 W7 v( f, U% |
10.         if((i+1)%16 == 0)
    
11.         {
    
12.             printf("\r\n");
    
13.         }
    
14.     }
    
15. }
    
16. else
    , A: r* s" Y/ L0 b" W0 [
17. {
    ' W# I& v- M5 J( m- B
18.     printf("Read block data fail!\r\n " );
    ' [6 o" W7 |( |
19. }
    ' O; G; \& o, G5 O7 K, V3 p7 g( S

复制代码

向SD卡块写入数据

同样的，开辟一个全局缓冲区，用于存放即将要写入SD卡的数据：

1. uint8_t write_buf[512];
   

复制代码

然后在之前读取数据的代码之后添加的代码，将缓冲区的数据赋初值：

1. /* 填充缓冲区数据 */
   
2. for(i = 0; i < 512; i++)
   
3. {
   1 ?1 i8 Z6 H7 y2 m2 X4 e
4.     write_buf[i] = i % 256;
   
5. }
   & k/ [7 V/ L! G4 u% h# y

复制代码

然后继续添加代码，将该缓冲区数据写入SD卡：

1. /* 向SD卡块写入数据 */
     a: a0 G3 W+ u$ T# q, t" r
2. printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");
   . ]; e$ Q; W2 X/ W' |
3. sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);
   
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   
6.     printf("Write block data ok \r\n" );
   . @7 X# z; S6 t! D* s
7. }
   
8. else
   ! x. J* Z5 [( d! e  A
9. {
   
10.     printf("Write block data fail!\r\n " );
    
11. }
    : o: P- Z$ b. {5 x

复制代码

添加完之后，为了检查数据是否正常写入，再将数据读出：

1. /* 读取操作之后的数据 */
   
2. printf("------------------- Read SD card block data after Write ------------------\r\n");
   # V7 L) S7 N/ f. _9 s! |
3. sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
   
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   
6.     printf("Read block data ok \r\n" );
   
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   , N0 ~" j% D& T4 \) T8 D
8.     {
   
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   ) U$ e) h3 E- |  e
10.         if((i+1)%16 == 0)
    
11.         {
    
12.             printf("\r\n");
    
13.         }
    9 K* t; N: c% p1 W' m
14.     }
    / b6 s6 A8 A4 {8 x2 U! x+ I8 {
15. }
    

复制代码

将程序编译下载，最终的实验结果如下：

- F% U- P+ J  q; x" |

, ^* r* ?% _$ q1 E( ]
+ [- L' d1 }  l/ J- X/ _/ ]