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
  3 e! l/ M6 g1 b* l$ Z8 I  t  U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：
  
  " R! h/ P; M0 e- r& X, [

0 N+ i7 s. {# q9 |2 ?& |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；
  $ q7 F$ x! W; ?, U* l* I; q
  $ J& X6 ]2 u; P1 K8 d4 i$ t

2.生成MDK工程
, o! h3 r: J0 @' T+ }# r选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：
  }1 G6 m# {2 R

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

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；
  8 E* V" u# Q& v. o) H
  ' M$ T+ [, D+ {/ Q& |  U" m

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：

1 n1 G" L9 J% z+ x; [! ?* n! I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：

3 a% |3 s6 t, K3 G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：

. y% }! C; D0 d) Y2 G, C, b生成工程设置

- Q) I. J) l7 y代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

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
重定向printf( )函数
5 t; Y6 q! L& g% O, K6 a  A( h6 K8 x6 K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
  6 m- [8 L1 ^; o5 O! y/ L
  

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;
   / |. z/ b8 p% h7 X* n' z
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 */
   ) Q3 i* n; m5 U+ W
2. printf("Micro SD Card Test...\r\n");
   6 S" a. U6 r( |: Q$ z' j, z
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） */
* P$ |5 n% Z5 L7 D. H- B& isdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
8 B* q8 o7 E0 \6 H{
0 U" i0 S2 f, p9 b0 j' A0 qprintf(“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>
   & D) b9 G% @0 @$ _& v4 L, ~' g
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>
   
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>
   . z! q$ x, r1 v% N  t" V
7. 
   
8. <span class="token comment">//读取并打印SD卡的CID信息</span>
   , @- U" L4 @2 k3 x% B
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>
   5 z$ [! n2 M  g, l) C4 D" O. X
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

( O4 w3 A4 |* ]9 o

}
  t2 t: W, K1 n. e% Qelse
{
& ?3 \. e! {& ^# Sprintf(“SD card init fail!\r\n” );
return 0;
}
/* USER CODE END 2 */

6 A( B- V/ y9 E  E! ]: A/ a

编译下载后串口助手输出结果如下：

  T; g* d& g4 l' m4 T) `

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 */
   5 l5 f* x% u7 R2 a9 m4 B; u
2. printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");
   
3. sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
   1 ~) h2 W; |1 V" \# }
4. if (sdcard_status == 0)
   
5. {
   / X/ A; M/ O- s( \" A
6.     printf("Erase block ok\r\n");
   " Q0 d  v: w! K, h3 @/ i) x& Q
7. }
   
8. else
   
9. {
   1 i9 y0 C- O- X
10.     printf("Erase block fail\r\n");
    / K' R6 ?4 i) r$ V6 x9 ^9 [' X
11. }
    ) M* Y5 {  v5 Y# X

复制代码

读取SD卡块数据

1. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN 0 */
   
3. uint8_t read_buf[512];
   
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");
   
3. sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
   
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   / _; B  v( Y+ R+ H
6.     printf("Read block data ok \r\n" );
   * W' [6 l) j! r/ y2 B! E
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   ! j- K. @+ k& Y# ~
8.     {
   1 {$ D7 \3 J% x; D# u* K" d2 N4 J
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   + v( ^7 w0 o# N( p0 p: X
10.         if((i+1)%16 == 0)
    
11.         {
    
12.             printf("\r\n");
    # a0 e" {' V3 M
13.         }
    
14.     }
    / G" _+ ~% d! x9 n' z
15. }
    
16. else
    
17. {
    
18.     printf("Read block data fail!\r\n " );
    
19. }
    $ m2 h+ E1 q6 F6 [( F  l% G

复制代码

  a) |8 O! N6 @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];
   , I: R% `1 G3 v2 H2 G

复制代码

( S$ s+ T1 O! \" |  H! j# {

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 */
   / s; J9 S/ ~) h. }
2. for(i = 0; i < 512; i++)
   7 a$ }: ~( p) n& m& q" \$ ?& ]
3. {
   
4.     write_buf[i] = i % 256;
   ' ^3 ?7 y9 V$ l$ l0 j& j
5. }
   0 O+ F, o1 F; Z& c/ k6 R& B4 i

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 */
   0 ~, u! q  O& p0 R$ I
2. printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");
   7 W3 E5 j" v; u
3. sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);
   
4. if(sdcard_status == 0)
   
5. {
   / U+ Z9 \$ k/ K4 `, r
6.     printf("Write block data ok \r\n" );
   % F6 o( a+ O2 K+ h9 P" B" A
7. }
   
8. else
     i6 {$ Z7 w& e, c4 j
9. {
   
10.     printf("Write block data fail!\r\n " );
    6 y, b$ }' S" |/ L6 ?- h7 z. U4 o
11. }
    9 u( V5 M7 b$ I: o; i% D& p

复制代码

* W$ e4 L( L* V4 t- C  \3 C

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");
   
3. sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
   
4. if(sdcard_status == 0)
   . L3 N& y0 n' C  e# W* f1 k
5. {
   & k( z4 Y) G8 \) }0 P% A
6.     printf("Read block data ok \r\n" );
   . J# v- ?& |9 V1 s. O1 z; \+ F8 i
7.     for(i = 0; i < 512; i++)
   ) D( ^- g  k& h) P  ~9 j& |
8.     {
   
9.         printf("0x%02x ", read_buf[i]);
   1 ~/ G3 f; p$ b0 j9 M) O, y
10.         if((i+1)%16 == 0)
    5 u, C+ Y& w+ q
11.         {
    
12.             printf("\r\n");
    
13.         }
    & C% R( Q1 z& H. |% C1 N, r
14.     }
    
15. }
    6 W' i" T6 Z; _$ |, f

复制代码

5 y  p7 `5 Z' O: O* u4 K

将程序编译下载，最终的实验结果如下：

" D% m; I# a6 j$ p  W