【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
2 R1 L" A$ X5 R& ^首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：
$ _0 E5 H- m _. m" _2 {! H: X8 w1 |* u. p: k

Micro SD卡
" d0 ~, R% `; |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：* F' {1 @+ [; C5 |$ ]' @# T2 e2 J
( {: v3 X6 P4 V1 e+ L5 Y

; ?0 F* C7 e) J. g1 h% D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 q, A. C- R& j
- z( ]5 x e4 J a

# ] R7 |) A4 N g

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：
+ a+ C* X2 D& k, _3 p/ t

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:
$ M4 J; H& s" a6 w* E |

- @% J5 _" A) C7 Z* O ^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；) p& Y0 h$ _7 Y! B! W3 K

% j5 I- \: u T V

这里我都使用外部时钟：

* r$ I3 q3 x* v+ o: ~
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：

' r5 G0 k+ @! d
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：

2 _- @5 h/ B, _+ x) m. b2 Z0 [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：

. G6 n8 X6 H8 G6 |0 C" g# P
生成工程设置

0 B/ S& O4 E# S- H
代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

' V) P9 h0 n. b

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

- T: p. @; @! p- z

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
重定向printf( )函数3 T) J9 q; W( H y9 l
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2 T8 l& I+ `' t H7 O
J& N: ~, ]* k" h0 n0 Y0 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5 N& v/ A# J9 _! H8 E5 ?; w& x
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;
* G" i6 @+ w8 w# `/ `6 F
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 */+ ~( x. B& H, k, B
printf("Micro SD Card Test...\r\n");
% J' C3 z! ^" z* F7 w

复制代码

& ]) u% a$ S6 F) ^( \

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */
3 Q3 F% H9 g' e% {/ U% `sdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);" n. a( l% ~+ H; z* ]3 G& h8 w
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
; ` l7 p5 Y' e6 w{
5 x2 J8 m3 P% L! O* V+ G. wprintf(“SD card init ok!\r\n\r\n”);

//打印SD卡基本信息
9 W" V3 f6 n. w5 x9 K( k. U7 R) ]
printf("SD card information!\r\n");
7 N" [ D! ]$ t; M+ R! \
printf("CardCapacity: %llu\r\n",((unsigned long long)hsd1.SdCard.BlockSize*hsd1.SdCard.BlockNbr));* `$ Q8 W# e# h& s% s8 f6 m
printf("CardBlockSize: %d \r\n",hsd1.SdCard.BlockSize);2 z; v& m# i# Y/ E( o
printf("RCA: %d \r\n",hsd1.SdCard.RelCardAdd);
, p t+ N+ R# n, Y5 _ q
printf("CardType: %d \r\n",hsd1.SdCard.CardType);. y' p7 _6 u3 ^! u1 p8 A$ E0 ~
8 \4 B% `9 T2 {4 T$ \6 q# u
//读取并打印SD卡的CID信息
( Y t p! n& W6 K' C& u D) C
HAL_SD_GetCardCID(&hsd1,&sdcard_cid);
# B: e, |% }4 z' x, d3 f
printf("ManufacturerID: %d \r\n",sdcard_cid.ManufacturerID);

复制代码

$ F4 h/ M& R0 j

}8 Y# u# n/ r5 i) j" u
else
. P, a: W7 E. b: ^{
. G" w+ U( O: E) {) x8 r; d8 k5 Eprintf(“SD card init fail!\r\n” );
: H& g3 O# K) C- s! j$ }7 Q9 breturn 0;
8 E# z* r0 @* [, B0 T0 x}
" X3 ?! S7 P; |; H/* USER CODE END 2 */

7 j; u( E1 E# m6 ? n9 s

编译下载后串口助手输出结果如下：

, x$ W* w% h; p- F3 {4 `' _1 w

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 */
+ c( X! T' p* I r! i; X
printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");! f2 W9 X7 \! a/ J; l
sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);) _- E9 {3 ]" w
if (sdcard_status == 0)
5 H- u7 e8 y9 n7 {
{8 z8 i6 @$ e4 q2 L& m! w
printf("Erase block ok\r\n");6 @% e, ?' ?$ m, z* A; f$ S
}$ b: P' {' J& D1 H
else
" E; d& o+ H; u2 _* Y
{
) }# o* b2 p+ I, z( C7 k- D
printf("Erase block fail\r\n");
. U* i, s' K4 S- A
}
& L, g( ^. z ^ n& D; a

复制代码

读取SD卡块数据

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
1 z2 |6 [+ }- h4 X8 y- V% I
/* USER CODE BEGIN 0 */1 I" z p9 Z2 g: V5 i2 [
uint8_t read_buf[512];1 }$ `9 K5 L0 T% s& o1 S' P
/* USER CODE END 0 */
0 E0 E7 A) D/ {3 c+ d' ~' s9 L

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 */
$ ~$ n K" f( x( f8 I5 L4 z$ L
printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");5 _( G e* i; {8 v6 H
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
8 u2 o8 E' o) [6 e% I: ]& N
if(sdcard_status == 0), w3 F& S1 Z- a7 @" b
{ 4 k' L! V W6 m) \8 b7 C
printf("Read block data ok \r\n" );- \! v. P# e; ]' S7 s V
for(i = 0; i < 512; i++)( X' C6 Z) `/ t
{/ R( @$ ]5 l7 _
printf("0x%02x ", read_buf[i]);. v9 w* Y5 `. q
if((i+1)%16 == 0)1 u: r7 a9 ~- Z
{
; S7 g, g$ }- L
printf("\r\n");
) k2 B3 M5 X( t, ?; a( T
}; [+ m! b$ O/ x+ j/ w
}
4 s$ X- |: w7 @4 X& s. R$ ^
}" Q: ~+ D/ S+ x& v7 B. L; p! |
else
- a2 K- q! p2 r
{
. x! N: b! @& W X! E/ o. y
printf("Read block data fail!\r\n " ); X0 s/ f8 B8 t! { q; g& J
}) o& j# w1 H2 ^

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];
) `% N: w) n# D- Z" g

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 y* Q! v7 w) m% s0 d1 a* f
for(i = 0; i < 512; i++)
: S) Y0 o9 @ s: ]) M
{3 R% O5 d/ `& \. w% x5 E& C! Q
write_buf[i] = i % 256;
# h! x" {- ^& W! ?! [
}% A% S( u7 a( K: u! I' H* ^. e

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 */
1 |$ q( e P# p3 C+ k/ ^5 K. S
printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");5 [+ e4 O5 U9 C8 o
sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);- ^) W3 f2 [- ~" h' J
if(sdcard_status == 0)
% Q, N n9 e5 ~9 w7 Y
{
; a6 }( f# q7 A
printf("Write block data ok \r\n" );
$ A0 v1 h( i" L4 F8 W, {
}
j+ f: |; {4 K$ U" X8 H
else2 M* ]( s6 c; ~( z* h: r
{! e7 J+ X6 `- G) K
printf("Write block data fail!\r\n " );
* X; R3 u3 |4 V7 a; c7 F! _
}
, Y9 [* [1 k8 r% r6 ^( ^) {

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 */# g$ G# j4 d0 r* }
printf("------------------- Read SD card block data after Write ------------------\r\n");% \% F6 ~% i1 g' Q4 Y. n6 b: x
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);5 E: p# w. x- |2 l4 N
if(sdcard_status == 0)
8 r! }* `. B4 F$ e
{ & S" Q0 E% t! E0 L* g3 E! f- Z
printf("Read block data ok \r\n" ); g% a; T; m2 R" H9 a3 }( M
for(i = 0; i < 512; i++)* v0 \$ M6 V5 p$ H
{
8 m2 ~% y3 ?3 f7 t' ]' e* i2 G
printf("0x%02x ", read_buf[i]);) h( ]. x" Y) [1 I: T2 e6 K: B
if((i+1)%16 == 0)$ u e2 k! Z N) ~$ m7 r3 f2 ]
{4 t% D8 S [6 \! B6 b$ D; C0 j
printf("\r\n");
. [: }3 D C A2 O7 _
}% M2 F7 E0 d! ~8 l7 t
}
' w2 ^6 x. _* C( j+ u# _
}
- f3 h) l, t/ ~" F" _2 ^) Y