SD卡（Secure Digital Memory Card）即：安全数字内存卡，它是在MMC的基础上发展而来，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理(PDA)和多媒体播放器等。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。

• SD卡简介
  
  

SD非常小巧，可以嵌入到设备中，在嵌入式开发中，产品需要存储一些容量叫大的文件，就可能会运用到SD卡。SD卡按容量分类，可以分为3类：SD卡、SDHC卡、SDXC卡，如下表所示。

容量大小不同的SD卡，其内部的操作标准是不同的。很多外设会明确告诉用户本设备最大能够支持容量多大的外扩，不能无限制的扩存，因为容量越大，操作不同，对控制器的要求比较高。当前设备的控制器不足以支持大容量，所以有外扩限制。

- n  w; y- V' D7 e/ M

8 I) f! R$ e6 E8 |' G$ e- U

SD卡由9个引脚与外部通信，支持SPI和SDIO两种模式，不同模式下，SD卡引脚功能描述如下表所示。

3 h0 J3 e+ [, a5 R


7 o' @  a" r1 q' a2 m7 h

• SD卡的物理结构
  
  

一张SD卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器5个部分。

SD卡由9个引脚与外部通信，支持SPI和SDIO两种模式，不同模式下，SD卡引脚功能描述如下表所示。

+ A1 B2 Z( Y% G- R/ Q

存储单元：是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；

. T; q4 I$ n: q: f+ l

电源检测单元：保证SD卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；

卡及接口控制单元：控制SD卡的运行状态，它包括有8个寄存器；

5 J! q! X4 P5 x

接口驱动器：控制SD卡引脚的输入输出。

• SD卡内部寄存器
  
  1 T2 q2 J# j% V1 |& \

SD卡总共有8个寄存器，用于设定或表示SD卡信息。这些寄存器只能通过对应的命令访问，程序控制中只需要发送组合命令就可以实现SD卡的控制以及读写操作。

• SDIO接口
  
  2 j/ k* S. ]( Q/ v

SDIO全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(MMC)、SD卡、SD I/O卡都有SDIO接口。STM32F407系列控制器有一个SDIO主机接口，它可以与MMC卡、SD卡、SD I/O卡以及CE-ATA设备进行数据传输。也就是说SDIO接口不仅仅只会操作SD卡，凡是符合SDIO接口通信的设备都可以被操作。

SDIO 具有以下特性：

完全兼容 多媒体卡系统规范版本 4.2。卡支持三种不同数据总线模式：1 位（默认）、4 位和 8 位

完全兼容先前版本的多媒体卡（向前兼容性）

完全兼容 SD 存储卡规范版本2.0

完全兼容 SD I/O 卡规范版本 2.0 ： 卡支持两种不同数据总线模式：1 位（默认）和 4 位

完全支持 CE-ATA 功能（完全符合 CE-ATA  数字协议版本 1.1）

对于 8 位模式，数据传输高达 48 MHz

数据和命令输出使能信号，控制外部双向驱动程序。

SDIO 不具备兼容 SPI 的通信模式。

• SDIO组成
  
  $ G! v3 n+ A( r$ e+ D

SDIO 适配器块提供特定于 MMC/SD/SD I/O 卡的所有功能，如时钟生成单元、命令和数据传输。

8 b/ `+ n6 n/ Z$ L0 K2 {

APB2 接口访问 SDIO 适配器寄存器，并且生成中断和 DMA 请求信号。

! r; u; x- D' G/ _/ J4 b

注：

1、默认情况下，SDIO_D0用于数据传输。初始化后，主机可以更改数据总线宽度。

2、SD 卡连接到总线，主机可以将数据传输配置为SDIO_D[3:0]

3、SDIO使用两个时钟信号：SDIO适配器时钟(SDIOCLK= 48 MHz)和APB2总线时钟(PCLK2)。

４、卡时钟（SDIO_CK）：每个时钟周期在命令和数据线上传输1位命令或数据。对于SD或SDI/O卡，时钟频率可以在0MHz至25MHz间变化，当数据正式稳定传输的时候配置为24MHz。SDIO_CK计算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)

５、SDIO适配器时钟（SDIOCLK）：该时钟用于驱动SDIO适配器，可用于产生SDIO_CK时钟。对F4来说，SDIOCLK来自PLL48CK(48Mhz)。

６、F4：APB2总线接口时钟（PCLK2）：该时钟用于驱动SDIO的APB2总线接口，其频率为PCLK2=84Mhz。

; D; E2 A& z  s

注意：在SD卡初始化时，SDIO_CK不可以超过400Khz，初始化完成后，可以设置为最大频率（但不可以超过SD卡最大操作频率）。

' }) V1 g! {+ X& E; Y: y- Y! G) p

该适配器由五个子单元组成：

1.适配器寄存器块 ：适配器寄存器模块包含所有系统寄存器。

2.控制单元   : 控制单元包含电源管理功能和存储卡时钟的时钟分频器。

3.命令路径 ：命令路径单元向卡发送命令并从卡接收响应。

4.数据路径 ：数据路径子单元负责与卡相互传输数据。

5.数据 FIFO ：数据 FIFO（先进先出）子单元是一个数据缓冲器，带发送和接收单元。FIFO 包含一个宽度为 32 位且深度为 32 字的数据缓冲器和发送/接收逻辑。（一共32 个单元，一个单元一个字）。所有的数据传输都要经过FIFO，便于管理。

; L2 ~6 l; Q1 p, E: C/ z5 q

• SDIO 命令简介
  
  

SD命令由主机发出，以广播命令和寻址命令为例，广播命令是针对与SD主机总线连接的所有从设备发送的，寻址命令是指定某个地址设备进行命令传输。

SD命令格式固定为48bit，都是通过CMD线连续传输的，数据线不参与。

1 Y: P& A% U' B5 X

SD命令的组成如下：

起始位和终止位：命令的主体包含在起始位与终止位之间，它们都只包含一个数据位，起始位为 0，终止位为 1。

% K0 M/ J1 m+ I6 ~* w

传输标志：用于区分传输方向，该位为 1 时表示命令，方向为主机传输到 SD 卡，该位为 0时表示响应，方向为 SD卡传输到主机。

/ p, I! r6 C5 N2 O: y! c& S

命令主体内容包括命令、地址信息/参数和 CRC 校验三个部分。

命令号：它固定占用 6bit，所以总共有 64个命令(代号：CMD0~CMD63)，每个命令都有特定的用途，部分命令不适用于 SD 卡操作，只是专门用于 MMC卡或者SD I/O卡。

# _/ J8 R; s- Y0 S+ @( {

地址/参数：每个命令有 32bit地址信息/参数用于命令附加内容，例如，广播命令没有地址信息，这 32bit用于指定参数，而寻址命令这 32bit用于指定目标 SD卡的地址。

CRC7 校验：长度为 7bit的校验位用于验证命令传输内容正确性，如果发生外部干扰导致传输数据个别位状态改变将导致校准失败，也意味着命令传输失败，SD卡不执行命令。

SD命令有4种类型：

1.无响应广播命令(bc)，发送到所有卡，不返回任务响应；

2.带响应广播命令(bcr)，发送到所有卡，同时接收来自所有卡响应；

3.寻址命令(ac)，发送到选定卡，DAT线无数据传输；

5.寻址数据传输命令(adtc)，发送到选定卡，DAT线有数据传输。

在标准中定义了两种类型的通用命令：特定应用命令(ACMD)和常规命令(GEN_CMD)，也就是说在64个命令作为常规命令的基础上加了特定的命令

要使用SD卡制造商特定的ACMD命令如ACMD6，需要在发送该命令之前无发送CMD55命令，告知SD卡接下来的命令为特定应用命令。CMD55命令只对紧接的第一个命令有效，SD卡如果检测到CMD55之后的第一条命令为ACMD则执行其特定应用功能，如果检测发现不是ACMD命令，则执行标准命令。

/ b1 o8 X+ S+ W7 h: X" C1 j

SD命令响应由SD卡向主机发出，部分命令要求SD卡作出响应，这些响应多用于反馈SD卡的状态。基本特性如下：

lSDIO总共有7个响应类型(代号：R1~R7)，其中SD卡没有R4、R5类型响应。特定的命令对应有特定的响应类型，比如当主机发送CMD3命令时，可以得到响应R6。与命令一样，SD卡的响应也是通过CMD线连续传输的。根据响应内容大小可以分为短响应和长响应。短响应是48bit长度，只有R2类型是长响应，其长度为136bit。

; s3 t4 C1 e) a" \8 j0 X" D

SDIO读数据

2 g7 Y* c2 {8 x) D5 v/ d, X% u

/ A! L! v# j- L! U

单个块读操作与多个块的读操作除命令不同外，还体现在读操作结束时，单个块读取一个块自动结束，而多个块还需要主机发送停止命令。写操作类似，也要多发一个结束命令，只不过写操作写数据前需要检查卡的状态是否为忙状态。

! R$ k; X7 }9 L

SDIO写数据

• SD卡操作模式
  
  

SD卡有多个版本，STM32控制器目前最高支持《Physical Layer SimplifiedSpecification V2.0》定义的SD卡，STM32控制器对SD卡进行数据读写之前需要识别卡的种类：V1.0标准卡、V2.0标准卡、V2.0高容量卡或者不被识别卡。

SD卡系统定义了两种操作模式：卡识别模式和数据传输模式。

' l: e5 t/ x! f" K5 c! E6 M$ Y4 v

在系统复位后，主机处于卡识别模式，寻找总线上可用的SDIO设备；同时，SD卡也处于卡识别模式，直到被主机识别到，即当SD卡接收到SEND_RCA(CMD3)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。

) z8 f* N: f& m, [" k

每个不同的操作模式下，SD卡都有不同状态，通过命令控制实现卡状态的切换，在不同的状态下做不同的事，比如在发送数据前需要SD卡处于传输状态，发送数据时，SD卡处于接收状态。

• 卡识别模式
  
  

0 v4 t; s' K3 u" H

①上电后，主机发送CMD0让所有卡软复位从而进入空闲状态。

②主机发送CMD8确定卡的电压范围，并识别是否为2.0的卡

③主机发送ACMD41识别或拒绝不匹配它的电压范围的卡，SD卡需要工作在特定的电压范围之内

④主机发送CMD2来控制所有卡返回它们的卡识别号CID（128位)

⑤主机发送CMD3命令，让卡推荐一个RCA（16）地址作为以后通信的标识，之后都以RCA值作为身份标识进行信息交互。

注：在卡识别过程中，要求SD卡工作在识别时钟频率FOD的状态下，在SD卡初始化时，SDIO_CK不可以超过400Khz

6 |8 [- r0 g7 X, K( K" S1 ]( h5 x

• 数据传输模式
  
  

5 {. H! @3 X) V, l/ g5 r

只有SD卡系统处于数据传输模式下才可以进行数据读写操作。数据传输模式下可以将主机SD时钟频率设置为FPP，默认最高为25MHz，频率切换可以通过CMD4命令来实现。通过CMD7命令加上RCA值来选定指定的卡，选中后SD卡进入数据传输状态，就可以发送CMD17读单个块，CMD18读多个块，读多个块时只有发送CMD12命令才会停止。SD卡再次进入传输状态，若不想对卡有任何操作可以再次发送CMD7命令加上RCA值来取消指定的卡，写操作与上述原理相同。

; `$ z6 U9 p  H- `

• SD卡普通模式操作实例
  
  

实验内容：向SD卡写入数据后读出

实验步骤：

1.配置RCC，与以往不同的是SDIO适配器的时钟是单独配置的，需要专用的SDIOCLK，标准工作在48MHz

* f# L9 z4 D5 R) r

- @6 Y. \5 }$ m1 K  i8 a0 ]+ v

2.配置SDIO

( g+ h% r/ E- z* ^* D8 a4 I

4 J; ?7 o7 ^1 y

3.编写代码

1. 
     Q+ C# d: ]( g! W# X! T: d
2. //mian.c
   
3. #include "main.h"
   4 z: x5 {: s% T$ W6 Z: A/ ^, z
4. #include "stm32f4xx_hal.h"
   
5. #include "sdio.h"
   
6. #include "usart.h"
   2 X0 ^$ T0 d  _. q$ E/ e% h
7. #include "gpio.h"
   
8. #define SDBUF_SIZE   1024
   
9. uint8_t SDBUF_TX[SDBUF_SIZE],SDBUF_RX[SDBUF_SIZE];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收
   / u7 m' c* X5 `+ o5 d; @- l/ g
10. //定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出
    
11. int main(void)
    
12. {
    
13.       uint32_t i;
    
14.       HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo;//定义结构体用来接收卡信息
    
15.       HAL_Init();
    
16.       SystemClock_Config();
    
17.       MX_GPIO_Init();
    # |" q9 q4 c& ?
18.       MX_SDIO_SD_Init();
    
19.       MX_USART1_UART_Init();
    - u/ S& `7 M/ ^1 C( i( o
20.       printf("this is sd test\n");
    
21.       //卡识别结束后就可以调用HAL_SD_GetCardInfo()函数获取卡信息并打印
    
22.       HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);
    3 d" R! z9 P5 k
23.       printf("pCardInfo.CardType = %u\n",pCardInfo.CardType);
    
24.       printf("pCardInfo.CardVersion = %u\n",pCardInfo.CardVersion);//版本
    , X8 Q: S" @# j/ `/ Y
25.       printf("pCardInfo.BlockNbr = %u\n",pCardInfo.BlockNbr);//SD卡块数
    
26.       printf("pCardInfo.BlockSize = %u\n",pCardInfo.BlockSize);//每一块大小
    
27.       /*--------------------SD卡写测试----------------------------------*/
    
28.       memset(SDBUF_TX, 0x8, SDBUF_SIZE);  /、填充TXbuf为0x8
    , c/ ]2 W$ x- j
29.       /**
    
30.          //函数功能及参数描述                             
    
31.         *HAL_StatusTypeDef HAL_SD_WriteBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData,
    
32.                       *uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
    
33.         * @param  hsd Pointer to SD handle
    
34.         * @param  pData pointer to the buffer that will contain the data to transmit
    
35.         * @param  BlockAdd Block Address where data will be written，从哪一个块开始写  
    
36.         * @param  NumberOfBlocks Number of SD blocks to write   写几个块
    
37.         * @param  Timeout Specify timeout value 超时时间
    $ ~* `  k  P0 h/ i, ~+ D2 m
38.         * @retval HAL status
    
39.         if( HAL_SD_WriteBlocks(&hsd, SDBUF_TX, 0 , 2, 1000) == HAL_OK)
    * d6 A4 K5 M6 [7 ~
40.         {
    ' a; a0 U$ v$ A4 P! x
41.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);//处于传输状态退出
    
42.             printf("WriteBlocks Successfully\n");
    # @: f$ y8 R* {3 H6 }
43.             for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    
44.             {
    & \9 M  s& h' S- R. O  z& P
45.                 printf("%d ",SDBUF_TX[i]);
    
46.             }
    ' B" m  z0 ?7 W6 g  m  m
47.             printf("\r\n");
    6 U8 q9 w; j* ]
48.         }
      `' z. O5 c' j1 S" h. l" K% Z6 `
49.         else
    4 C0 O- O) @9 U# k2 [8 q
50.         {
    ; h6 s% K' a: X) h7 M2 L# Q) }* B
51.             printf("WriteBlocks Failed\n");
    
52.         }
    
53.         /*--------------------SD 卡读测试----------------------------------*/
    
54.         //与HAL_SD_WriteBlocks函数的参数功能相同
    
55.         if( HAL_SD_ReadBlocks(&hsd, SDBUF_RX , 0, 2, 1000) == HAL_OK)
    
56.         {
    
57.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);//返回到传输状态退出
    
58.             printf("ReadBlocks Successfully\n");
    
59.             for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    + C$ `( h9 {8 \0 U; H
60.             {
    
61.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    0 o) e9 n4 w7 i: `
62.             }
    ! y! p' S! V" k  P, \! t3 f' U( h& y
63.             printf("\r\n");
    1 I+ b5 y, z: U+ G! [
64.         }
    
65.         else
    , e( B. T- g! Y: `/ s" q
66.         {
    
67.             printf("ReadBlocks Failed\n");
    
68.         }
    
69.         /*--------------------SD 擦除测试----------------------------------*/
    
70.         if (HAL_SD_Erase(&hsd, 0, 1) == HAL_OK )
    8 D, _( ?9 M: h$ G
71.         {
    6 [" r1 O* o2 D9 p
72.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);
    
73.             printf("SD_Erase Successfully\n");
    2 T" W" z; u0 H$ x6 u! a6 M
74.         }
      ]' q0 e6 O& t; W! N$ _6 m
75.         else
    
76.         {
    
77.             printf("SD_Erase Failed\n");
    8 `% Y" L! `$ }+ M( O* P3 y
78.         }
    
79.         /*--------------------SD 卡读测试----------------------------------*/
    5 n! }3 s7 Z/ ?/ c% u
80.         if( HAL_SD_ReadBlocks(&hsd, SDBUF_RX , 0, 2, 1000) == HAL_OK)
    
81.         {
    + L0 y- S9 U2 l" J* V$ I" |3 {) N
82.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);
    
83.             printf("ReadBlocks Successfully\n");
    
84.             for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    
85.             {
    ; e7 N' e+ J. Q' p2 ^7 F. Y( K' R
86.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    + ~' t2 a- o: `0 P
87.             }
    
88.             printf("\r\n");
    , Z/ m2 t: F/ |. }
89.             }
    - K! v; @. b" }2 I
90.         else
    
91.         {
    
92.             printf("ReadBlocks Failed\n");
    + k% V' `: V. n1 D
93.         }
    3 e4 m5 x. Z; X$ I2 X% D
94.         while (1)
    
95.         {
    
96.         }  
    
97. }

复制代码

1. //sdio.c
   : L* Y+ I$ M2 e- x
2. //此代码为工程自动生成，非用户编写，这里只做分析
   
3. #include "sdio.h"
   4 x, f1 G8 Z# ]' p  \7 _, L+ Y5 F2 h: C
4. #include "gpio.h"
   
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   4 b; O& g3 T0 t
6. /* USER CODE END 0 */
   
7. SD_HandleTypeDef hsd;
   
8. /* SDIO init function */
   
9. void MX_SDIO_SD_Init(void)   //初始化配置
   
10. {
    
11.   hsd.Instance = SDIO;    //SDIO句柄，整个系统中只有这一个
    % k7 ~; A% i8 V+ ~
12.   hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
    
13.   hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
    
14.   hsd.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
    
15.   hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;   //初始化时设置数据宽度为1位
    / I1 T+ ^! O# q* k% a& \
16.   hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
    
17.   hsd.Init.ClockDiv = 0;
    
18. //HAL_SD_Init()函数内部做了很多事去识别SD卡，具体的卡识别代码分析在下方
    
19. if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK)
    * d' f4 u+ G0 e' D
20.   {
    , j" J. w) o8 L& E( a
21.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    ! p2 [: x7 G2 f4 v; _2 \
22.   }
    8 U+ |7 [$ D# c; E9 ~* T
23. //初始化结束后重新配置数据宽度为4位
    
24. if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
    
25.   {
    
26.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
27.   }
    : [" i1 W7 h7 J. [
28. }
    5 E9 i: Z& m4 f* L* t( M
29. //卡识别代码如下
    
30. HAL_StatusTypeDef HAL_SD_InitCard(SD_HandleTypeDef *hsd)
    + {  |( s/ _/ ]2 ^
31. {
    
32.   uint32_t errorstate = HAL_SD_ERROR_NONE;
    
33.   SD_InitTypeDef Init;
    
34. /* Default SDIO peripheral configuration for SD card initialization */
    
35. //完成卡识别
    . w7 g! S3 x9 Z" _
36.   Init.ClockEdge           = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
    ( l9 x% P9 a# m* u
37.   Init.ClockBypass         = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
    
38.   Init.ClockPowerSave      = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
    ! i8 v& f4 G9 B
39.   Init.BusWide             = SDIO_BUS_WIDE_1B;
    & H: R4 y: O2 D$ I$ e3 h. H' u
40.   Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
    ( u5 {% E" [7 J" A1 d; G+ a2 T8 g
41.   Init.ClockDiv            = SDIO_INIT_CLK_DIV;
    3 e8 s9 k5 L& b" P4 k
42. //SDIO_CK卡识别阶段要求时钟小于400KHz,宏定义
    $ y' z( Y3 i- @+ a4 N
43. //SDIO_CK计算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
    
44. /* SDIO Initialization Frequency (400KHz max) */
    
45. /*#define SDIO_INIT_CLK_DIV     ((uint8_t)0x76)*/
    
46. /* Initialize SDIO peripheral interface with default configuration */
    
47.   SDIO_Init(hsd->Instance, Init);
    " v. Q: \4 [" ^, ]2 P' S4 c
48. /* Disable SDIO Clock */
    
49.   __HAL_SD_DISABLE(hsd);
    8 g' p4 }$ l5 N6 o' l% ?6 B" t
50. /* Set Power State to ON 对SD卡进行上电 */
    
51.   SDIO_PowerState_ON(hsd->Instance);
    ' w8 P: d1 x3 l$ L. B6 q
52. /* Enable SDIO Clock */
    0 [- W5 @% w7 d. z1 o$ M* W  h
53.   __HAL_SD_ENABLE(hsd);
    , Z0 k8 l: R! ~* Z6 y
54. /* Required power up waiting time before starting the SD initialization
      R1 e! P3 U, P
55.   sequence */
    " G, z; \6 i! C* X6 A4 @
56.   HAL_Delay(2U);
    , A0 X. a! A# E! Q9 p
57. /* Identify card operating voltage */
    
58.   errorstate = SD_PowerON(hsd);
    7 @1 U2 X# D0 a& `/ H2 V+ I5 Z
59. if(errorstate != HAL_SD_ERROR_NONE)
    
60.   {
    " m  A+ W1 z9 H# g; F' a4 O
61.     hsd->State = HAL_SD_STATE_READY;
    
62.     hsd->ErrorCode |= errorstate;
    
63. return HAL_ERROR;
    
64.   }
    . R( G# J! N# w" i% a0 o5 W
65. /* Card initialization */
    % ~9 q( {4 s+ V5 s) C) K' F
66.   errorstate = SD_InitCard(hsd);
    
67. if(errorstate != HAL_SD_ERROR_NONE)
    
68.   {
    . G9 H" w. `0 D# B! \
69.     hsd->State = HAL_SD_STATE_READY;
    + ?7 X  q( X( o; s: K" H
70.     hsd->ErrorCode |= errorstate;
    4 \, P+ B( E( J" N7 z$ N1 Y; v  w, R! ]
71.     return HAL_ERROR;
    
72.   }
    
73. return HAL_OK;
    
74. }

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• SD卡ＤＭＡ模式操作实例
  / j  F/ X1 Z) B0 f  C+ ?
  
  ( E0 c& M1 B2 a+ G

当SD卡中有大量的音视频需要读取时，整个过程需要CPU干预，这样CPU的利用率就会降低，因此大量数据的传输最好启用DMA。

实验内容：向SD卡写入数据后读出。

2 t% a' j& ?1 w3 ]

实验步骤：工程的时钟配置和SDIO配置与普通模式相同，只有一点不同需要打开SDIO的全局中断，因为SDIO发送与接收完成后都需要中断去生成DMA请求。设置SDIO全局中断优先级更高一些，因为它内部还有很多其他中断，发生错误时更需要处理。

配置DMA

, V: s  D1 N3 a- o

编写代码:

1. //mian.c
   
2. 
   6 K; H( x: g) e2 s
3. #include "main.h"
   
4. #include "stm32f4xx_hal.h"
   4 z1 b$ X3 J6 }3 P4 n# y5 i5 h
5. #include "dma.h"
   , V9 {! g  A; e+ D' B
6. #include "sdio.h"
   1 X0 p" E3 H# b9 \- i8 j
7. #include "usart.h"
   
8. #include "gpio.h"
   ! @6 O" ~3 [6 c" e
9. 
   . c" i1 e# }( w6 d! ~# T. E! |
10. #define SDBUF_SIZE   1024
    
11. uint8_t SDBUF_TX[SDBUF_SIZE],SDBUF_RX[SDBUF_SIZE];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收
    : A. t) V0 P* N) i) q( N
12. //定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出
    
13. uint8_t DMA_SEND_OK, DMA_RCV_OK;
    
14. 
    
15. int main(void)
    6 d* {6 F4 d1 U, \- N0 X
16. {
    
17.       uint32_t i;
    ! f$ F9 H/ _* U0 S5 c
18.       HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo;//定义结构体用来接收卡信息
    8 Z% l4 v8 L. O* u9 ~2 H
19.       HAL_Init();
    
20.       SystemClock_Config();
    4 R. @% j8 I. H8 }4 S# ?/ z
21.       MX_GPIO_Init();
    # y3 D% u6 r" T; n5 x
22.       MX_DMA_Init();
    
23.       MX_SDIO_SD_Init();
    
24.       MX_USART1_UART_Init();
    % l/ |/ w; P: F+ z% q
25. 
    
26.       printf("this is sd test\n");
    : K; M% l, v6 k& e$ [/ A7 }
27.       //卡识别结束后就可以调用HAL_SD_GetCardInfo()函数获取卡信息并打印
    
28.       HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);
    
29.       printf("pCardInfo.CardType = %u\n",pCardInfo.CardType);
    1 \) X( p( G* f- J* N
30.       printf("pCardInfo.CardVersion = %u\n",pCardInfo.CardVersion);//版本
    & @' S* Y/ t% [7 f
31.       printf("pCardInfo.BlockNbr = %u\n",pCardInfo.BlockNbr);//SD卡块数
    
32.       printf("pCardInfo.BlockSize = %u\n",pCardInfo.BlockSize);//每一块大小
    ) Y6 D; ~: `$ Z: G' j+ S
33.       /*------------------- SD DMA 写测试-------------------------------------*/
    1 ~5 U4 q3 u, o; l7 A3 E
34.       memset(SDBUF_TX, 0x2, SDBUF_SIZE );
    
35.       DMA_SEND_OK = 0;　　//设置发送完成标志位为０，完成时为１
    
36.        /**
    
37.        //函数原型
    0 i' b$ {3 S% a1 P! s6 v- C
38.        *HAL_StatusTypeDef HAL_SD_WriteBlocks_DMA(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData,
    
39.                                              uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks)
    * b3 m# S" Y9 b& Z
40.       
    
41.         * @param  hsd Pointer to SD handle
    
42.         * @param  pData Pointer to the buffer that will contain the data to transmit
    
43.         * @param  BlockAdd Block Address where data will be written  从哪个块开始写
    : o/ h/ |7 _5 V! |5 E
44.         * @param  NumberOfBlocks Number of blocks to write　　写几个块
    1 n2 t& F1 d  I
45.         * @retval HAL status
    
46.         */
    7 z+ [  ?. G* `; m" K
47.       
    0 A! s" `/ [6 E
48.       if( HAL_SD_WriteBlocks_DMA(&hsd, SDBUF_TX, 0, 1) == HAL_OK )
    
49.       {
    
50.           //等待DMA传输完成，并且SD卡状态为传输状态
    
51.           while( (DMA_SEND_OK ==0 ) || (HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER));  
    
52.           printf("WriteBlocks Successfully\n");
    
53.       
    6 r6 c0 d+ U4 B, _* N6 {) D+ V4 G
54.           for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    # I* J$ ?; U/ U( U; ^! K
55.           {
    
56.             printf("%d ",SDBUF_TX[i]);
    - b4 Q& J; ?0 s- N
57.           }
    ! v8 Q) Y  [5 j  P/ O  ^8 \$ O
58.           printf("\r\n");
    
59.           }
    
60.           else
    
61.           {
      f6 ~- \3 z' p* \0 g+ U
62.              printf("WriteBlocks Failed\n");
    
63.           }
    
64.       
    $ }5 m1 t7 g( J5 w8 S% C+ t
65.           /*------------------- SD DMA 读测试-------------------------------------*/
    
66.           DMA_RCV_OK = 0;　　　//设置读取完成标志位为０，完成时为１
    - F, ?( l& ~' V. P4 i/ R
67.           if(HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsd, SDBUF_RX, 0, 1) == HAL_OK)
    
68.           {
    # a! c+ }' P' v$ J$ m* V
69.               while( (DMA_RCV_OK ==0) || (HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER));         
    % k4 J" m; ~# A" }8 p
70.               printf("ReadBlocks Successfully\n");         
    / Q5 o: {3 i9 T* ^; @
71.               for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    
72.               {
    & H+ A/ V0 p- F; t) k1 e2 X; U. V
73.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    9 S; r$ y) U% `, `' T
74.               }
    . A, ]$ `, ]6 {
75.               printf("\r\n");
    - K" R# w7 b" p* ?" D1 W, c" S
76.            }
    
77.             else
    - m6 _0 n1 v. G9 w2 d( U) L& Q
78.             {
    - C0 r. J- o; H/ N# p2 X( l5 L
79.               printf("ReadBlocks Failed\n");
    6 X* h9 P/ {1 {+ [
80.             }
    
81.             while (1){}
    
82. }

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$ u& K% S! a$ X6 X$ |7 X3 I

1. 
   
2. //sdio.c
   : E/ h$ K# `; R$ l' y& u
3. 
   # o3 s# l1 ]  L4 i
4. extern uint8_t DMA_SEND_OK, DMA_RCV_OK;
   " Z  X. l7 Z8 i7 D: k, _7 Q4 \) r, Z
5. //发送完成中断处理
   
6. void HAL_SD_TxCpltCallback(SD_HandleTypeDef *hsd)
   / M9 i0 |7 ]! q, b' [% O% K3 k, `/ ?6 ]
7. {
   * J& p% I& X6 N7 j9 `( ~9 o6 F: d
8.   DMA_SEND_OK = 1;
   
9. }
   ' s2 z' W) Y4 M* Z2 J* Z( P
10. //接收完成中断处理
    
11. void HAL_SD_RxCpltCallback(SD_HandleTypeDef *hsd)
    
12. {
    " c5 |% x8 d0 W4 M+ E+ M
13.   DMA_RCV_OK = 1;
    ! e9 s3 b8 Q7 e/ N
14. }

复制代码

至此，ARM开发进阶知识已全部更新完毕！下一系列介绍物联网操作系统开发！
( [, h" M! X4 v; P$ C

: F6 t! D  R% }1 J4 u! G. u转载自： 骆驼听海
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