【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 t T4 F. C" \7 m5 N& J. T6 \* H
首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：4 E+ o) R5 f6 N% T5 a
9 P5 u% H$ {" m% R0 k! v

Micro SD卡
1 g4 X. s, g* E" `, X" z! `# ^& 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：/ J" f+ ]& r: B$ q+ Z

2 V! L* Q) }8 p$ ?

) m, A6 r3 s7 R' Y$ }2 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；
/ H. [& Y' j* G& V! m0 ~0 |9 `) W' X/ K
) J! d6 S' }8 R/ r8 G

8 u- S* M3 `' A# j) J( C

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：- {" h4 S* K/ ^# R T

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:4 H, u$ g) e U6 v

3 b2 ?; I) g6 ]8 M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 }1 \' k( P$ S6 v8 S0 S& C
3 A. S& K) i2 e3 r2 {

这里我都使用外部时钟：

( R2 Q3 E9 }' b' M0 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：

0 e" \! J1 A l; ~8 g
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：

$ h$ W/ j% J, _: q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：

- A% @* ]% s8 `& f0 K7 y( ^2 P6 b3 A生成工程设置

; j V3 K5 }/ I F0 s3 u0 ]- b+ H代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

; U& X1 g: y+ J

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

5 q, V Y: ?% F# n

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
重定向printf( )函数
2 U% \/ u0 T( }, J. ]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 \( E, r3 e/ f5 x9 {
+ [# P1 b( U' }/ h4 C3 |& O. S

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/ L, U) p( p4 J' e# L4 f
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;- ^* Y8 X( s7 b
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 */
: P: c) R( I6 P2 f u
printf("Micro SD Card Test...\r\n");
* X; G# R' ^! c) |) p

复制代码

5 J7 f) R; Y6 C5 |; S- r

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */
! G) L$ ~) G F* usdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);) q1 D, j( X3 B$ ~) X- p& z
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)& D" l6 L G/ {5 r4 R
{
1 v0 I) T3 q, _printf(“SD card init ok!\r\n\r\n”);

//打印SD卡基本信息+ t7 E, K! ^- r# l( X- P
printf("SD card information!\r\n");
% c# Y# s3 }4 A5 i. Q) Z
printf("CardCapacity: %llu\r\n",((unsigned long long)hsd1.SdCard.BlockSize*hsd1.SdCard.BlockNbr));1 W* S1 S9 Z [6 Y9 b, I; `# r- v
printf("CardBlockSize: %d \r\n",hsd1.SdCard.BlockSize);
% k) q. ]6 D; D# v+ m/ Y
printf("RCA: %d \r\n",hsd1.SdCard.RelCardAdd);
, A$ Y) G( D: G2 \! {* i& X3 K( `1 d
printf("CardType: %d \r\n",hsd1.SdCard.CardType);
( x) I t- |+ t2 v5 ]% s# z
//读取并打印SD卡的CID信息) m; }$ w3 N% K* f) {; u3 Y7 X
HAL_SD_GetCardCID(&hsd1,&sdcard_cid);, W( G# w$ h) ^$ ^! n
printf("ManufacturerID: %d \r\n",sdcard_cid.ManufacturerID);

复制代码

1 X! |; ]) ?' j4 e+ d, y! [# G/ m

}
/ N6 J9 d& ]& q* I# Q& [else
. I' Z  P7 Y$ o4 E{% d( I; F/ T. Z. \6 A, O
printf(“SD card init fail!\r\n” );& T  I% R# M2 Y% `* b
return 0;; V% l  O. E6 ~# \
}
# D( V+ c( l) E/* USER CODE END 2 */

* a# s( e$ X& g3 U! g

编译下载后串口助手输出结果如下：

1 l3 c4 }/ ]3 k+ p# N! Q2 h. ^7 r

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 */
' `& K0 l$ G6 e: X- _% v/ G
printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");
3 B6 M4 N) r- u0 }) `3 Y/ {# s2 M
sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
0 v, }6 j8 W1 V$ C6 {! r
if (sdcard_status == 0)% \$ N7 m+ A p; w+ U. n
{
]7 J% c: l* c* O* N9 [
printf("Erase block ok\r\n");
& U. Y8 ^6 q j
}
5 \ v# t7 u1 q& w: h% i2 K
else
) j1 f J: T8 \* {. c0 ^" g" J
{1 c0 w; G7 @. _- i6 @
printf("Erase block fail\r\n");
; a: ], E, r2 s- C7 E2 {- t+ X
}+ a5 g) j: Q( _: I' z2 B+ w/ n

复制代码

读取SD卡块数据

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
& ^$ M! R' X/ {7 g
/* USER CODE BEGIN 0 */
! I6 Q' \: u/ V& z9 ?- s( k
uint8_t read_buf[512];
4 Y6 u; ~' \+ P) t$ N3 I! D, P
/* USER CODE END 0 */
; t+ Z" `8 y# t7 F/ l, Y& c

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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 */# t$ [7 x1 u/ l) }
printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");
6 A* e( E9 h5 w) c9 Y' a& z
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
6 y, u1 ` J2 z& ?9 L, [
if(sdcard_status == 0)& ]2 S: T+ x+ ^ d
{ * l, w# B% l& x6 Y
printf("Read block data ok \r\n" );/ m: }6 G: W" M
for(i = 0; i < 512; i++)" q4 K g% V5 Q5 i; l$ q1 J0 y
{
3 Y2 ^& N9 ?( _$ a
printf("0x%02x ", read_buf[i]);. H9 ~1 g! T, I% L$ Z
if((i+1)%16 == 0)
1 X) _3 {+ w5 W) Z' j7 w
{
( {3 a6 U0 K, k
printf("\r\n");* ^- Q1 Q' b' H; o' W: S- p
}9 V4 R8 j6 l4 G8 u: Q- \
}5 K/ n+ q/ {4 v' T
}
2 @- I# {+ @* |) O5 W0 Q9 a: A6 m
else/ o6 a2 M+ e1 A* t# W
{
. i2 K! G1 ^# ]2 y( C2 B; i, N
printf("Read block data fail!\r\n " );+ q4 E6 j' T' O7 Z! ?* N- T# {
}
6 s& _! b5 X- J# \* {' ~% q& a7 N

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];
. ]6 C& O' D1 u$ j, d

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 I1 J9 M/ d& n6 Z# B
for(i = 0; i < 512; i++)( S& T5 D' f! y8 y
{
7 R& {8 u; t% a
write_buf[i] = i % 256;( l, _2 `+ j' R( u" _
}
5 e9 k9 f6 N7 K" s% \/ `

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 */8 p0 h3 ]( C" [6 F! ^8 v* b
printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");. `& a$ R1 Z( T- U; M
sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);
8 l2 u* l' T- m6 @, m c5 A
if(sdcard_status == 0)
1 c5 t$ e/ C" P {# I; e
{ 7 N: z1 Y; C9 X+ J. x9 Q
printf("Write block data ok \r\n" );1 f+ R) c/ a& b5 C
}* e) w. x2 a$ B; s: ]; D0 c
else
, u$ d7 W1 c; [5 s
{
5 D. Z0 t, @$ a, `
printf("Write block data fail!\r\n " );
* Z, y4 ^! r9 Y* M; W4 z
}
- S0 a! r3 |7 A$ R

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 */. N6 I3 L- I4 h/ T8 @9 T2 y3 I
printf("------------------- Read SD card block data after Write ------------------\r\n");
' `) D3 [- [, w2 ]1 V8 S
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);5 i, ?1 L% e2 W* H" ]" z
if(sdcard_status == 0)4 r4 H0 h2 R9 ]" E, v# @
{
3 h1 D7 i% M: l9 K- e5 b
printf("Read block data ok \r\n" );
( Z" S! w K4 C) o
for(i = 0; i < 512; i++)! G8 w n5 F$ y
{
5 u5 G$ K$ t- i. u. w
printf("0x%02x ", read_buf[i]);
* _- @' f- `' [' H: }( F
if((i+1)%16 == 0)
m8 M6 T- F; d8 Y. K6 u' I
{
1 L+ }! d0 Q9 c- C5 d+ ?" Q
printf("\r\n");
; } ^3 }: C+ R5 l X
}
6 R6 m3 q' ?; E8 q
}
7 X. d7 a) e# v
}
2 O8 |' u i% j( T4 K