【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

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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
: r. P9 a# h" e' O首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（BearPi）：* v" U' E% k, ?6 H' G* ?
' ]! _ W, }& g

Micro SD卡
! g3 Z% [1 [6 L6 W2 [2 b) w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：' S" |$ d; M& L# J, p8 N
1 r9 t4 {0 ^" V* \5 \

, G& L: f+ s9 w, G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；4 Z2 e+ k; W: {$ n9 s
% t( a. n& O% Y% e4 S

- x. f W$ _( U. o0 A

2.生成MDK工程
选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：
/ y' i2 J Q- {) b0 M7 c

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:
8 g- \2 e0 h1 r# C2 }' w

9 n: c3 k S: w4 f# q& S
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；
- k B& G; b3 m0 z+ A% x2 n) }3 G9 f4 ~# v

这里我都使用外部时钟：

: w$ g6 Z# c1 C- R3 ~( d
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：

) `" U7 f }3 U; a' q5 h
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：

9 b; R6 y% y7 O: B, w5 T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：

* M; @9 K4 a* U9 A1 e
生成工程设置

- N* m) [: a( l' d
代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

- i! |/ \) o6 H( t

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

: P$ K5 l1 w4 [

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码
重定向printf( )函数) }$ r, }, u$ C* T
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9 B9 I {: I* P# V
& e& Z; l9 {7 w+ p& ]

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
# K" y- {* n% a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;; }7 z$ M. x6 F2 z% z' E( W' d
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 */
/ o8 Z6 }0 x" R% K4 T
printf("Micro SD Card Test...\r\n");4 }3 d& E8 j4 U% Z; u# }# C, I

复制代码

& b8 J. n' F, _

/* 检测SD卡是否正常（处于数据传输模式的传输状态） */+ M/ M( j3 ` r- j
sdcard_status = HAL_SD_GetCardState(&hsd1);$ w1 q, s/ F3 H( e- B7 p
if(sdcard_status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
" s: l8 a+ z! ~0 X7 f( H5 k{$ r b: V3 _/ h8 n$ F- B0 q; c
printf(“SD card init ok!\r\n\r\n”);

//打印SD卡基本信息6 F$ |! O$ |# l! x
printf("SD card information!\r\n");
5 P1 g+ |+ W# g1 K5 \4 ^$ m
printf("CardCapacity: %llu\r\n",((unsigned long long)hsd1.SdCard.BlockSize*hsd1.SdCard.BlockNbr));
% m4 `! a) {% k- {* Q+ j3 I
printf("CardBlockSize: %d \r\n",hsd1.SdCard.BlockSize);
, g& T* ^( ]- ]% c$ t# A' f
printf("RCA: %d \r\n",hsd1.SdCard.RelCardAdd);; `5 ~/ G/ e6 U' s
printf("CardType: %d \r\n",hsd1.SdCard.CardType);# [4 e4 b; O! W# t8 e g
5 y6 j! i# a: i0 M! A. k
//读取并打印SD卡的CID信息/ p2 e' E6 h' c3 S
HAL_SD_GetCardCID(&hsd1,&sdcard_cid);3 x1 Z. O7 X$ O4 u+ [+ D
printf("ManufacturerID: %d \r\n",sdcard_cid.ManufacturerID);

复制代码

0 Z- D6 Y1 e+ r( w2 f

}9 d7 ]0 T3 r# E0 y' s: W( P; K
else
1 f! |/ q- O3 o3 W0 Z, ]{* P% U( N' t" G* G) N. }
printf(“SD card init fail!\r\n” );
: a% O& l* f3 q. Sreturn 0;
, ~" @& \+ V( g6 x+ j( [}
8 E' F0 o! r9 u" X2 e/* USER CODE END 2 */

T* Q- @- F( A6 F2 x4 D# ?2 [

编译下载后串口助手输出结果如下：

4 | n0 U. I) e& A

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 */
6 D; m" z; c( U8 i" b! b" ~
printf("------------------- Block Erase -------------------------------\r\n");
9 B- ?3 x6 \. j, g4 Z4 `
sdcard_status = HAL_SD_Erase(&hsd1, 0, 512);
. L% T% k$ U* s$ S' @- z h9 s6 y
if (sdcard_status == 0): v1 G3 \ [5 Z0 m- {
{
% K0 ~: L; Q. {( D, [8 V- K! E
printf("Erase block ok\r\n");
4 ?% o1 B$ P3 ?' J# ~- c
}
4 }2 W, m( E5 x/ V
else; e/ N, V7 g7 ]% a8 O/ p
{
3 T6 ]( r- y) J' w$ A6 @
printf("Erase block fail\r\n");
9 }* t9 i; D: b8 U) q
}
/ t* J( Y& R$ b0 y5 A! G3 z

复制代码

读取SD卡块数据

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
% x8 K. n. \9 O L6 g/ `5 t
/* USER CODE BEGIN 0 */ P+ ?3 r/ o5 y5 e
uint8_t read_buf[512];! K# A6 R' i" p$ s! A& ~/ G c. W
/* USER CODE END 0 */
7 `+ L/ m: m! s1 e. }; o( x3 g

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 */) f' y, L8 ]# ]- r6 \5 i( c% p
printf("------------------- Read SD card block data Test ------------------\r\n");
8 [ v$ U' E) r, F( a' |3 i
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);
if(sdcard_status == 0)
9 Y- F+ }" O2 B0 O3 d# J
{ ! `8 h/ h* J- ?4 [# J7 g
printf("Read block data ok \r\n" );# s$ s# G9 B# k9 a+ l/ [: j# C8 [
for(i = 0; i < 512; i++)- d+ s9 ]7 w2 k/ P- X9 h
{
& s2 ~2 t/ y. U& j' b9 {
printf("0x%02x ", read_buf[i]);% p7 b" ~* Q- y% k' K3 u
if((i+1)%16 == 0)
* f9 v9 J0 p& B, _) }: V6 p
{1 v& p4 J5 s3 B; G7 Y" U% m
printf("\r\n");5 Y7 S8 X# D5 {9 R; M
}, ?* O" T2 k* Y
}
# t& w4 c, \7 X$ _
}0 K# J1 Q5 A5 f# Z* a4 U
else( F, N2 n# T. G' `* ~6 ~
{. L5 t8 q& v& V# x* u
printf("Read block data fail!\r\n " );
0 L# W' F5 f& h e
}
+ L7 X- j" [- d8 s

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];
) G6 Q# K3 v1 F4 p

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 */
& }5 w3 L* @- z8 y
for(i = 0; i < 512; i++)
! |; }' Z8 i$ S& K) q' H
{ s+ Y" n8 u% i- T: I
write_buf[i] = i % 256;# y& e/ \: J& k$ A8 f
}1 y8 F( N; E- }2 G" |

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 */ V4 [3 n. b" w7 v: q' H
printf("------------------- Write SD card block data Test ------------------\r\n");
) A. K, h" G# ]/ ?6 ]8 v# x
sdcard_status = HAL_SD_WriteBlocks(&hsd1,(uint8_t *)write_buf,0,1,0xffff);; E+ e4 O, e! D) B5 j
if(sdcard_status == 0)
: W" B8 W- g+ S
{ - [- w; T* [" V
printf("Write block data ok \r\n" );
6 [) H1 |; L: |* R
}
C6 i! f+ E* z" P( ~' w# }% Y. i
else
8 Y- L/ C8 r8 v# o
{
3 W7 l) f& S4 F+ j! |
printf("Write block data fail!\r\n " );
: r6 |/ m/ t3 r3 b7 a2 h
}, {7 R; E! a/ z+ E8 D

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 */' x/ S1 P% O; _! T' e% F& C
printf("------------------- Read SD card block data after Write ------------------\r\n");
# V4 I8 r5 N: J1 ~* Y1 _
sdcard_status = HAL_SD_ReadBlocks(&hsd1,(uint8_t *)read_buf,0,1,0xffff);* v# P# n/ c$ z! u; \
if(sdcard_status == 0)
& q& U- Q/ N4 i; I0 n5 g" N
{ 2 e% T( c+ s: u6 d5 |4 v
printf("Read block data ok \r\n" );" E4 |6 X D3 g. t i
for(i = 0; i < 512; i++)
0 A! f/ _3 p0 `( B- U
{
- ~* @; ]$ p9 C" I' A
printf("0x%02x ", read_buf[i]);
& k q( Z: {0 ~" k4 _
if((i+1)%16 == 0)
" _6 M$ t, @; E: a1 M+ \ O5 ^
{
6 b+ @. F" a! g
printf("\r\n");
# W; {# V: t1 t/ d; `
}
* H z6 g% D$ H! ?
}
7 r/ Q- C& `' r- ~! b( u' d
}
3 q2 S$ f z4 q7 f4 u7 p' [6 V+ d& s