【经验分享】STM32 HAL库配置SDMMC(转载,软件版本STM32Cube_FW_F7_V1.14.0, en.stm32cubemx (5.0.0))

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STMCU小助手发布时间：2021-12-15 11:00

技术帖
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文章简介:	STM32 HAL库配置SDMMC(转载,软件版本STM32Cube_FW_F7_V1.14.0, en.stm32cubemx (5.0.0))

1. 准备工作硬件准备

开发板" S& ~3 H0 t q: L
首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：
5 m+ p5 \( m, Y' T3 x3 {, L) ^1 Q# O9 m$ i

Micro SD卡6 W. C' k( q* x" h$ f
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：6 T( u% ]1 \ E o y% E% b+ K0 {
3 t% ^ |6 h5 G8 `8 P

: E* y- _- z! @! t! w
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；
# j) y. R2 E' S9 h1 I# L8 X# `; D f& ^- B$ s3 X2 H

( W" K/ D: u0 ^$ c! H6 L! N

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：; g5 ]. d1 g5 K1 ]% M

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:
9 g3 _9 y% m+ {0 |# ~/ j$ ~+ z

' p* Y4 q7 V3 T5 v
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；
; `6 m$ v; N7 Y' ]% U2 \3 |8 L* i2 p; l3 V! ]. }, |0 E

这里我都使用外部时钟：

# q& e- Q0 r; ~4 y. S: i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：

4 ]( V' u. P% S; ^% h0 E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：

+ y# J3 I4 m" p8 ?6 u3 R% w# l1 [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：

9 A& y" `: l3 u; x7 z. ]4 }* t4 b
生成工程设置

7 |* t( f) t0 _
代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

4 s5 Q2 M" |1 N, g b U& B1 F

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

7 A# Y( X4 t& Q1 K

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
重定向printf( )函数7 T( J) g& d9 ~& [: B' M
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
) A* \4 Z; J9 R+ B0 V, g, \' ^( C6 I1 H

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; `+ R% L" k. v6 o3 c5 y9 U; M
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：

int sdcard_status = 0;! I' z: O) u0 h* @7 k. j& u g5 j
HAL_SD_CardCIDTypeDef sdcard_cid;

复制代码

然后在while(1)之前编写如下读取信息代码：

/* USER CODE BEGIN 2 */
( S3 g7 }% W. N3 [* t, }. ^4 M
printf("Micro SD Card Test...\r\n");
# ~ x4 a5 |" @, G% c

复制代码

# @2 n7 `0 l6 w5 Y0 \2 s2 |

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */7 X* q, Z, t: \0 }
sdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);
3 e3 e( _/ I c7 w+ fif(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER): [" R5 ~2 h3 w
{/ Y$ e$ C# z x9 A8 a! k
printf(“SD card init ok!\r\n\r\n”);

//打印SD卡基本信息" }- G0 K( [& }* i
printf("SD card information!\r\n");
$ T4 U4 ~+ Z2 A
printf("CardCapacity: %llu\r\n",((unsigned long long)hsd1.SdCard.BlockSize*hsd1.SdCard.BlockNbr));
0 u$ D6 S7 {! D, i6 K3 _
printf("CardBlockSize: %d \r\n",hsd1.SdCard.BlockSize);7 G* |( C! U. h! f
printf("RCA: %d \r\n",hsd1.SdCard.RelCardAdd);* Q) ?% s) ~6 W/ O: ~3 I, w
printf("CardType: %d \r\n",hsd1.SdCard.CardType);
5 P* d9 t' V7 j
! o8 V" O. J! Z0 G4 b/ i
//读取并打印SD卡的CID信息
& x+ x' Z7 D0 D T8 p* ^9 q3 b
HAL_SD_GetCardCID(&hsd1,&sdcard_cid);
* N7 @# r) b" {' s; R1 K* B! o
printf("ManufacturerID: %d \r\n",sdcard_cid.ManufacturerID);

复制代码

( V7 o0 O7 c: i9 |) O9 W

}
" k$ f+ Y' E9 R5 qelse
* o: K [& H8 z4 G9 O0 c; c9 T! J{! E" O% `4 U# g/ v
printf(“SD card init fail!\r\n” );
L# \/ b1 t4 k' m1 k, Lreturn 0;
5 @& j) t6 k/ c$ E) Y% J}
% h* u, Q0 y: u/* USER CODE END 2 */

" S( \# R F' G) t# P: ^

编译下载后串口助手输出结果如下：

6 S# u8 k# M+ O1 C

擦除SD卡块数据

为了验证实验的正确性或，先擦除数据：

/* 擦除SD卡块 */0 w5 r7 y8 O3 J% A
printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");1 S! x0 M# H* Z4 @ Z9 M! ~
sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
1 W6 _, [" t! Y2 e9 N0 m
if (sdcard_status == 0)7 e# p! s* u" N
{0 w/ p3 A2 ?* ~2 e% ^! Q% t6 ~; C
printf("Erase block ok\r\n");! }7 q& M5 W" b3 a' m) x
}/ w0 \; E1 h) M% ^- G
else# j& J2 W% i# X1 K/ x
{
/ J- u2 \$ j% z; r
printf("Erase block fail\r\n");) A4 N! W! E9 k
}- c3 V0 i% ]1 ~$ m. {* E. q0 {, D7 N

复制代码

读取SD卡块数据

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/1 i0 L6 } N! J8 j" p# ^9 H
/* USER CODE BEGIN 0 */5 x; T& ~+ |! v% P# ?: l, e
uint8_t read_buf[512];
6 e' j2 m# U8 _, S+ n' W! j
/* USER CODE END 0 */4 x+ M0 W4 U- f* ]5 Z2 L6 d

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：

/* 读取未操作之前的数据 */
7 y: e. W/ f$ M" f$ h
printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");
% b. K5 x8 l5 O" x
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
7 D0 }' P* V4 j0 m/ A9 k9 ]
if(sdcard_status == 0): y# O1 U! n4 I! \- e/ r
{
. k+ i. R5 U, w. y) o/ c# Z7 q
printf("Read block data ok \r\n" );
! y( p" y" \6 N) n
for(i = 0; i < 512; i++)# B. i: K! u6 C& M, V: B9 C
{: W3 i6 K" `* d/ B, y* d
printf("0x%02x ", read_buf[i]);% |9 m- b- l, ]0 R1 [
if((i+1)%16 == 0)
* X/ ]6 H) `" c4 J F8 [1 |
{5 K; w) W, o Q4 M S6 i
printf("\r\n");1 `+ s( v, {4 d, a: t! h/ X
}
$ S5 j+ F3 P" J$ q1 Y
}
$ J* Y4 \' F; y, r3 i4 T
}
7 g- X* V4 P: `! L8 N
else* N) Z* q+ {* e5 E9 y4 Q6 g$ x2 v/ }
{' H! x6 k% e; V/ P9 G1 f& x( F9 S
printf("Read block data fail!\r\n " );
% L2 J* ^/ ^. v0 \0 `" T
}9 N! ~0 _6 X6 Y; Q9 r* j9 Y% b

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：

uint8_t write_buf[512];. I0 W; } {3 L1 W! M" ~3 L

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：

/* 填充缓冲区数据 */4 L. G; z: z. O# P+ [7 {
for(i = 0; i < 512; i++)
( g7 y! D$ Z9 x1 U1 |/ x+ K( P
{3 c1 |; E& T! k1 y' ]
write_buf[i] = i % 256; L0 H6 w/ T3 q; C5 |% `1 e; \5 j
}* z, d5 l; m% }$ `+ ?

复制代码

然后继续添加代码，将该缓冲区数据写入SD卡：

/* 向SD卡块写入数据 */# o( l! s8 G7 Y ^! J- {
printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");
4 S- o0 k3 v8 D, ~" |8 X
sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);2 H { F9 ?. `% d1 F
if(sdcard_status == 0)
+ S0 z5 \7 p) i
{
/ C. F' v% d0 u& j2 A Q
printf("Write block data ok \r\n" );8 M/ ~# e3 x" K2 C3 H
}) ~) D/ n1 _3 n5 h% }( {
else" o$ h& Y& v( \, {% z
{
* w, \- |4 d2 i& ?$ m
printf("Write block data fail!\r\n " );, x& g' e1 g7 J6 [' x! x
} Z# w/ Z" P* S) |" N/ M' h

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：

/* 读取操作之后的数据 */$ P" j) m5 b) X. X- k, g d$ F
printf("------------------- Read SD card block data after Write ------------------\r\n");
" \9 i: M( {5 ]0 k
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);! ], @" A' G' e' g6 L7 o
if(sdcard_status == 0)2 }) j2 f# H$ e
{ ! c. l, Y2 g8 A: g5 ?$ x
printf("Read block data ok \r\n" );
8 b; Y* {8 F) B. Z D9 U7 ]5 a- x
for(i = 0; i < 512; i++)
: N4 e7 g4 K r$ w0 m2 `
{
$ {3 s- K; ~! T6 @& M
printf("0x%02x ", read_buf[i]);' j) D8 H3 h' s" f2 w+ i, ^! q! f
if((i+1)%16 == 0)
8 K# _- S! }, C% ^" h1 J
{
* L7 ]6 \2 c" q. k# d5 c0 l3 W
printf("\r\n");
, Y M& U1 a, _7 n- p, k
}
% e) Z. Q+ L; _7 B
}. z0 Y9 u3 ^" n% N, N
}" H1 v* ]' H: _0 g