1. 准备工作硬件准备

• 开发板
  首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：
  
  

• 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：
  & b6 @  M3 \3 K4 O- B9 D
  2 I% R) y% p0 r! e+ F

7 n2 M9 t% q* \1 v1 {! b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；
  2 X- B3 v: i, }+ o8 m
  7 d$ m3 I  z6 G

+ _9 s2 l$ b& _0 k: b) k$ F- y

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:
0 o& H- h" L) ?9 [! X

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；
  
  & |0 }- @  C0 u- g7 v8 K+ n  ^

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：

8 q  n$ M5 g+ w! u. M4 o8 S# I7 U. ^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：

! [8 a5 y5 b0 @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

3 F! w0 @& X  X/ |. [代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

( n8 q6 h3 x9 d$ w& C8 F

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

' x2 m1 z- C% l. p

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
$ b! x/ G& i) \- B3 V7 h5 G重定向printf( )函数
1 J2 w4 @: f1 u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
  # E" }5 P: H1 @# U, l' q
  $ o  F, T% u' j

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
3 ~$ g! W- k6 S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 */
   
2. printf("Micro SD Card Test...\r\n");
   
3. </font>

复制代码

1 T6 k/ W) H; [: I

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */
sdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
{
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>
   & h: `9 ?; Y4 Q9 N* E1 S
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>
   # m0 f8 ?3 S! ^0 |; f; @6 W. X% f
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>
   9 ?4 L* K; G) f4 o; I
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>
   / u5 ^( z$ T8 Z# C) Q* h
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>
   6 @: o4 s+ T9 Z
7. 
   6 I* d3 k4 \3 Q$ q: \' \; |
8. <span class="token comment">//读取并打印SD卡的CID信息</span>
   . z9 \# m( I# y/ D) H9 Y9 v6 m
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>
   9 @- B* p$ O7 E  e# ^
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

+ P  \8 z1 @% m! L. ~: M# G

}
0 `! O, p' R, W5 m! O+ Zelse
{
printf(“SD card init fail!\r\n” );
( {4 {7 J- R/ b% I6 u2 N7 [return 0;
}
/* USER CODE END 2 */

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 */
     R6 L4 |. I% Q, c3 [1 P; Z3 l( T
2. printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");
   7 t$ d9 u  `7 ?) H, ?% b" c
3. sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
   
4. if (sdcard_status == 0)
   7 t0 R) ~) _3 g+ _, ~
5. {
   1 w# ~# B' G# b/ g  d" j( d
6.     printf("Erase block ok\r\n");
   
7. }
     w- P) _7 k; h9 F' n2 h! h
8. else
   
9. {
   9 ]0 V. G2 d. c( n- O
10.     printf("Erase block fail\r\n");
    4 P6 ?, L5 U$ R4 q/ x# I
11. }
    & L$ W8 l1 V; H5 z4 }

复制代码

读取SD卡块数据

1. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
   $ F% y! m  e4 K" n6 W' o3 y5 k
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. uint8_t read_buf[512];
   * g. x9 R+ N6 m# ]' |
4. /* USER CODE END 0 */
   

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 */
   
2. printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");
   0 _% I& n2 I7 ~& }" C9 R) o
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" );
   / c9 Y% \4 Q! ?- z9 P# P3 D( s$ W
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   
8.     {
   
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   
10.         if((i+1)%16 == 0)
    
11.         {
    8 z5 J6 ?5 G1 C$ M; `: B2 _
12.             printf("\r\n");
    ! s, K7 S4 z  G. B2 M, q2 Q1 V
13.         }
    
14.     }
    
15. }
    0 b  ?7 u& F, e  y
16. else
    ) ?: s* P5 u, G: {0 ~" v! ]/ C# `
17. {
    # C$ ~4 w% p' j: E1 Z
18.     printf("Read block data fail!\r\n " );
    
19. }
    

复制代码

' `/ p; B4 Y/ Q  g  d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++)
   . i" b9 W! r  N* T
3. {
   
4.     write_buf[i] = i % 256;
   . x2 |; J( X( c  @' V+ q
5. }
   

复制代码

. L8 Y0 N# L. P

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 */
   : V# R: w$ u/ H3 l8 ^
2. printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");
   
3. sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);
   + U3 H& Z. Q2 I6 Q. B( m
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   
6.     printf("Write block data ok \r\n" );
   
7. }
   $ b* L& O* h; l) r" p- T
8. else
   , a' o- G- `& H! f
9. {
   8 R) l  s8 [* Z: J( k/ z$ Q
10.     printf("Write block data fail!\r\n " );
    ' C4 o; n3 V9 @8 C! ?8 C: |( o
11. }
    # Q: t1 V" u' ~7 f  b# L. 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");
   + a" e6 Y7 a! e: ^4 Z: _0 [8 {- ?# x0 ^
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" );
   ; @' q, x; S6 K- N' C# K: A
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   
8.     {
   8 u. a9 ?  a7 W. x8 s/ c8 @+ r2 Y
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   
10.         if((i+1)%16 == 0)
    
11.         {
    1 ^, l0 f4 m; k1 q6 Z3 V3 x
12.             printf("\r\n");
    1 Z2 H) p  Z" W3 [" Y
13.         }
    , `8 G3 y3 p2 A; {  ^2 W' _& Q7 V
14.     }
    ! G0 O% L3 u5 p: K
15. }
    

复制代码

$ M/ r$ f6 H3 Q; y% h, O: H5 v/ L7 O

将程序编译下载，最终的实验结果如下：

, N8 v" J# d6 i# H( Q6 p' ?

2 {% y* J) K) L6 Q