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。

* }# s  I' T, j$ T

0 T; B( a8 M7 e$ }' }

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。

- \- g7 T$ N. t8 L3 {+ Y& E% H

2 f# d$ C9 Z3 K3 N$ z$ y9 p

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。

8 u; P  v5 B. y' N: A
- A4 f+ w9 t& d* t$ x& Q. f

• SD卡的物理结构
  
  

7 }/ p" ~# |6 F+ H% \

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。

. e' b$ O* v/ N: ^( M2 T8 t  J: _: c  r

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。

" z" Q2 c' \, X; g2 Z  b

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；

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；

# }& M* t9 B  G3 P

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；

" Z' p! F' z- h# F- L' X5 p

接口驱动器：控制SD卡引脚的输入输出。

3 D2 I0 Q  D: N" s

• SD卡内部寄存器
  
  

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。

' m5 G* C9 Y3 N5 O5 J

• SDIO接口
  
  

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。

3 k1 y! F) R* l" N6 o6 d9 v

* V8 q) p1 ?4 A- `% Q. P2 d

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。

. W1 i) s; S* W7 B+ D

• SDIO组成
  
  

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。

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

6 [- `" s0 k, {" W

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。

' b- C3 a2 G8 z" d

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）。

' j/ v  M$ Z' \0 k' O- |8 a

4 c4 E7 O) Q) Y& i; g( }

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。

0 m, ?! X/ A  A: ~# I+ n

• SDIO 命令简介
  
  4 _; h6 o7 f: ]+ Y

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。

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。
0 B/ l  C5 y3 B: s0 h5 ?

3 p* ^8 F+ ]6 D0 {/ }

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。

命令主体内容包括命令、地址信息/参数和 CRC 校验三个部分。

: m& j  N6 ?2 q$ c; j

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。

0 y5 I2 g/ u* T6 a

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。

% |# _9 |# v0 o1 L: w

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。

) \! M) U4 R) P! w* J/ `( r

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。

5 E# t& W/ i, d

SDIO读数据

9 x( s* ^; b7 j' t5 J

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。

SDIO写数据

* Q7 ~' l# e/ x; A# m7 v. z. O

• SD卡操作模式
  
    E  @3 q- {2 X1 L# \# O

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。

. r5 g9 r5 v- B1 b! J( M

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。

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。

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。

) [% ~: `, U6 g# k, q4 Z' A

• 卡识别模式
  
  ( f+ M: h- Z; i- @4 ~

' E( g5 R/ n1 k1 Y. K

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

0 l. H' K5 i6 q  `: G7 t: G4 D) w

• 数据传输模式
  
  

  B0 }  ]. Z$ [" {

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。

• SD卡普通模式操作实例
  
  - y. H7 n, P8 P# u

实验内容：向SD卡写入数据后读出

% Y4 Y5 C$ O" S9 w1 K/ C2 U

实验步骤：

$ u) G9 c$ h5 {% F# }

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

2.配置SDIO
4 ?4 l" S4 w9 }$ b# W( W+ W

4 p2 m6 {$ Z- u9 U: P; V5 p( k6 w

2 {  |; m9 W% Y7 g

3.编写代码

1. 
   
2. //mian.c
   
3. #include "main.h"
   
4. #include "stm32f4xx_hal.h"
   $ B- o  T0 X8 w4 e$ M# f
5. #include "sdio.h"
   
6. #include "usart.h"
   
7. #include "gpio.h"
   ) p; x6 ~! u+ b* f6 _" x
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
   , J2 K; C) x3 m; h7 u3 M) N
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
    , {7 Z, J- w- Y/ v& M' H* V: O
11. int main(void)
    
12. {
    ! e4 l: z) J/ J6 j/ l6 ^
13.       uint32_t i;
    ) d' l5 S. g" Y! j
14.       HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo;//定义结构体用来接收卡信息
    & e# C* T* i4 t( D
15.       HAL_Init();
    
16.       SystemClock_Config();
    
17.       MX_GPIO_Init();
    1 |3 x2 _' _" ~0 b5 H- I$ b0 G' `0 C7 E0 o
18.       MX_SDIO_SD_Init();
    
19.       MX_USART1_UART_Init();
    
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
    # S7 t2 }' h) s
22.       HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);
    & R) C/ W) U* I" z; S
23.       printf("pCardInfo.CardType = %u\n",pCardInfo.CardType);
    
24.       printf("pCardInfo.CardVersion = %u\n",pCardInfo.CardVersion);//版本
    7 q8 ?# Z: r, ?2 ]
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
    
29.       /**
    ) Q  I  N8 i7 z* H0 T% O
30.          //函数功能及参数描述                             
    0 z9 [/ T- n! h- J
31.         *HAL_StatusTypeDef HAL_SD_WriteBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData,
    , X  @' ]3 l8 @* E/ p% ~4 z
32.                       *uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
    : p  Y# \1 R3 g( X" x5 T
33.         * @param  hsd Pointer to SD handle
    ' R2 [: k6 H7 A: h! o! K
34.         * @param  pData pointer to the buffer that will contain the data to transmit
    ; a3 E# Z5 T7 w2 c0 M
35.         * @param  BlockAdd Block Address where data will be written，从哪一个块开始写  
    0 M+ i* P  v3 }' C4 V
36.         * @param  NumberOfBlocks Number of SD blocks to write   写几个块
    ' a. ]4 d2 q9 X4 c! K  ~% U
37.         * @param  Timeout Specify timeout value 超时时间
    9 P6 |  ?+ U  d
38.         * @retval HAL status
    : D( e8 @" a- w/ @
39.         if( HAL_SD_WriteBlocks(&hsd, SDBUF_TX, 0 , 2, 1000) == HAL_OK)
    
40.         {
    4 `7 q' q" V# o" g9 Z
41.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);//处于传输状态退出
    
42.             printf("WriteBlocks Successfully\n");
    1 {  F5 X: Y( P) t
43.             for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    # _5 v, E4 u) F, ?
44.             {
    7 K- n. a1 L0 ]2 {0 F9 h, g! G
45.                 printf("%d ",SDBUF_TX[i]);
    - c9 q* R1 I- \
46.             }
    + p% I& z% `/ S1 J
47.             printf("\r\n");
    
48.         }
    & O9 |+ \$ {4 W+ q  s
49.         else
      \3 F3 S& J% f  \7 Y% @# U6 Z3 l
50.         {
      ^, F  T% B4 U; ^4 v0 L' z
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
    . g0 y9 F3 D1 P$ ]- _' ?% l
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++)
    ' \4 X1 v8 p+ ~# j5 D+ K
60.             {
    ' m& h8 K0 \' `. q+ k
61.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    1 r3 [. ]$ n0 p( k$ k; j; V
62.             }
    ! F5 k: W9 x2 E/ y: w6 g- L
63.             printf("\r\n");
    / _4 n( f$ T2 `  \( D7 ]% Q* D
64.         }
    & {+ F" q$ b! g( P8 T- f! [. f: D
65.         else
    ; ^. w! x6 g5 X' J( c0 g
66.         {
    
67.             printf("ReadBlocks Failed\n");
    ( A/ p" C/ B4 {; P( {/ N$ u: f
68.         }
    
69.         /*--------------------SD 擦除测试----------------------------------*/
    
70.         if (HAL_SD_Erase(&hsd, 0, 1) == HAL_OK )
    
71.         {
    
72.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);
    
73.             printf("SD_Erase Successfully\n");
    8 {) u& Y# y; }- A) Q) v
74.         }
    . q: [; c6 K2 w/ \# `" H7 M/ Q! p
75.         else
    
76.         {
    
77.             printf("SD_Erase Failed\n");
    
78.         }
    
79.         /*--------------------SD 卡读测试----------------------------------*/
    3 |7 L  v( e6 V3 P0 v
80.         if( HAL_SD_ReadBlocks(&hsd, SDBUF_RX , 0, 2, 1000) == HAL_OK)
    
81.         {
    ; \& {- M9 Y& W1 ]; Z
82.             while(HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER);
    / M& q/ P! \2 o# H/ I9 d3 v
83.             printf("ReadBlocks Successfully\n");
    
84.             for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    # l% Q2 o. F/ [8 I# _: R+ ~- y
85.             {
    
86.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    ' ~8 h# g( N$ N/ q0 O
87.             }
    4 Y/ V/ z7 @" M) L
88.             printf("\r\n");
    
89.             }
    
90.         else
    ; B, u/ L6 Q6 M* S
91.         {
    
92.             printf("ReadBlocks Failed\n");
    3 Z+ r% R3 N3 I
93.         }
    : }: B- W  J  m! u0 E* x0 h
94.         while (1)
    
95.         {
    % R7 b. S/ v9 J- e; [
96.         }  
    9 o2 ?5 u4 Q2 E' F! U( o
97. }

复制代码

1. //sdio.c
   7 i$ k, x4 I4 s+ J
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. #include "gpio.h"
   
5. /* USER CODE BEGIN 0 */
   0 M7 G' q" ^! s) B
6. /* USER CODE END 0 */
   ! G+ K$ W: {1 }8 R" E$ `
7. SD_HandleTypeDef hsd;
   * J8 C: v- T# v% F* o% V  g
8. /* SDIO init function */
   
9. void MX_SDIO_SD_Init(void)   //初始化配置
   . ~6 J, P; O: A3 Q  l
10. {
    
11.   hsd.Instance = SDIO;    //SDIO句柄，整个系统中只有这一个
    4 `) y) h( G9 J/ N
12.   hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
    + X  G8 u1 ^/ b
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
    1 o* c8 l& H0 e7 m/ d  E
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
    $ u+ F5 d5 u$ ]1 t# s) `9 S. W
19. if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK)
    # U* T4 C' f! h' d' |1 L* H
20.   {
    
21.     _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    
22.   }
    
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.   }
    - f9 z- }/ N3 I' c- L9 h6 a
28. }
    
29. //卡识别代码如下
    
30. HAL_StatusTypeDef HAL_SD_InitCard(SD_HandleTypeDef *hsd)
    . [9 Q% X0 o0 J8 h
31. {
    
32.   uint32_t errorstate = HAL_SD_ERROR_NONE;
    # e  L4 Q' x) }0 t6 l1 F
33.   SD_InitTypeDef Init;
    & l: @7 l( k6 l2 v! `
34. /* Default SDIO peripheral configuration for SD card initialization */
    
35. //完成卡识别
    
36.   Init.ClockEdge           = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
    6 _4 a$ f. L4 z9 d
37.   Init.ClockBypass         = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
    
38.   Init.ClockPowerSave      = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
      `9 v2 m- Y: B1 z+ R4 z, J
39.   Init.BusWide             = SDIO_BUS_WIDE_1B;
    
40.   Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
    
41.   Init.ClockDiv            = SDIO_INIT_CLK_DIV;
    % B5 ]9 \9 h9 J3 q
42. //SDIO_CK卡识别阶段要求时钟小于400KHz,宏定义
    ( _# l: {5 e5 H9 H
43. //SDIO_CK计算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
    9 B2 S3 c" l6 R; \+ }
44. /* SDIO Initialization Frequency (400KHz max) */
    / K( V. T8 n. ?: i4 `0 H' F
45. /*#define SDIO_INIT_CLK_DIV     ((uint8_t)0x76)*/
    - c$ B! c  H+ k( _3 Z
46. /* Initialize SDIO peripheral interface with default configuration */
    
47.   SDIO_Init(hsd->Instance, Init);
    9 @6 s0 Q: A) ~6 T8 J
48. /* Disable SDIO Clock */
    
49.   __HAL_SD_DISABLE(hsd);
    ; R/ W9 ?, J4 `
50. /* Set Power State to ON 对SD卡进行上电 */
    
51.   SDIO_PowerState_ON(hsd->Instance);
    
52. /* Enable SDIO Clock */
    - z2 x0 E6 ]: m/ R* H) t4 e
53.   __HAL_SD_ENABLE(hsd);
    ' j$ ?. y) s9 ^  ~: A
54. /* Required power up waiting time before starting the SD initialization
    , r! D6 T0 g! {4 l! M  p: q
55.   sequence */
    
56.   HAL_Delay(2U);
    3 Z1 o- T1 p6 A& w0 D# w
57. /* Identify card operating voltage */
    , `' w( b, H+ n, x; r" V+ F9 T" W
58.   errorstate = SD_PowerON(hsd);
    
59. if(errorstate != HAL_SD_ERROR_NONE)
    
60.   {
    ( y! _& W% u) G" V0 B$ m, t
61.     hsd->State = HAL_SD_STATE_READY;
    6 ~" @4 Z8 L: R
62.     hsd->ErrorCode |= errorstate;
    ; \( `3 D0 c! }) P+ k0 e: [
63. return HAL_ERROR;
    " @  x4 e5 @- Y/ d' {! ]$ O7 R* {+ `
64.   }
      c+ f9 H/ `2 B
65. /* Card initialization */
    
66.   errorstate = SD_InitCard(hsd);
    
67. if(errorstate != HAL_SD_ERROR_NONE)
    9 b1 P1 r3 d8 D! y2 d# S6 t
68.   {
    
69.     hsd->State = HAL_SD_STATE_READY;
    
70.     hsd->ErrorCode |= errorstate;
    
71.     return HAL_ERROR;
    
72.   }
    
73. return HAL_OK;
    
74. }

复制代码

; }% @$ D  x: @8 [8 W

• SD卡ＤＭＡ模式操作实例
  
  
  

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。

5 v% u1 X# W. v6 Z! {

实验内容：向SD卡写入数据后读出。

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。

" U. E# E$ m/ I; J5 i

配置DMA

1 M/ t) Q- T! A6 U2 m

编写代码:

1. //mian.c
   4 O2 F- s- @3 ?
2. 
   + e5 b, F* G: c/ {
3. #include "main.h"
   " J7 [3 `- _& ]% y) d( ^; w- o- p. D
4. #include "stm32f4xx_hal.h"
   , u% |1 x) d; F5 K, ^4 y7 D% P
5. #include "dma.h"
   
6. #include "sdio.h"
   ) }( d5 \8 X& M# s* ~% G
7. #include "usart.h"
   6 l! b5 H1 @% ^5 f/ t! v4 [0 s
8. #include "gpio.h"
   
9. 
   5 r3 q  r7 I& q. P) D: o; j1 ^4 r
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
    3 C7 \# \4 l8 T' b* ^0 @
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
    % H- {4 K% T- i; G) }2 z0 ^
13. uint8_t DMA_SEND_OK, DMA_RCV_OK;
    ; p2 A- ^) C3 R" W
14. 
    " F6 s: J( n% \; u& J( {1 f; s9 y
15. int main(void)
      e9 B# U' \9 G' D
16. {
    
17.       uint32_t i;
    
18.       HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo;//定义结构体用来接收卡信息
    , a4 I! o! d; P9 [* W1 Y+ @
19.       HAL_Init();
    " u7 z( x, c& g" j6 g' O" A
20.       SystemClock_Config();
    * U8 l" N3 |$ {' j# C* z( K
21.       MX_GPIO_Init();
    
22.       MX_DMA_Init();
    
23.       MX_SDIO_SD_Init();
    ' d* R  n  a$ u$ l# T5 Z7 P
24.       MX_USART1_UART_Init();
    
25. 
    7 |2 x0 L* ~- ?! [" a* d' z
26.       printf("this is sd test\n");
    0 R0 n, w' f- Q5 l+ y! z
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
    + j' `# M- w: E2 I
28.       HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);
    , w% A, e( b$ f' Y
29.       printf("pCardInfo.CardType = %u\n",pCardInfo.CardType);
    
30.       printf("pCardInfo.CardVersion = %u\n",pCardInfo.CardVersion);//版本
    
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
    
33.       /*------------------- SD DMA 写测试-------------------------------------*/
    
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
    ( K. s9 p7 Z3 L
36.        /**
    2 Z7 A% ?1 Z0 |% s) ^& E& |" y
37.        //函数原型
    
38.        *HAL_StatusTypeDef HAL_SD_WriteBlocks_DMA(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData,
    
39.                                              uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks)
    ) I; k7 i" ]5 v, i" _
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
    1 e* t' ^" N+ p' S
44.         * @param  NumberOfBlocks Number of blocks to write　　写几个块
    
45.         * @retval HAL status
    
46.         */
    + @- m& V3 d- T" `9 @
47.       
    
48.       if( HAL_SD_WriteBlocks_DMA(&hsd, SDBUF_TX, 0, 1) == HAL_OK )
    , b5 ~+ T0 [: m! Z
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));  
    8 M6 L3 ?$ g1 M, Y( }; `& ~! V1 g
52.           printf("WriteBlocks Successfully\n");
    1 r6 u' x, m: l( z
53.       
    $ P; \# `& T. v/ o
54.           for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    , G+ n. z& W0 S3 ?
55.           {
    
56.             printf("%d ",SDBUF_TX[i]);
    
57.           }
    
58.           printf("\r\n");
    " G$ G  w0 J) S$ Q  L& j8 E- ~
59.           }
    
60.           else
    
61.           {
    0 @" k# H8 F% C
62.              printf("WriteBlocks Failed\n");
    * b5 f; _: E4 t9 _1 P
63.           }
    
64.       
    . L7 K* E! N& q' P; N% n4 I. V7 u6 ]4 d
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
      q+ ^- w& q: p. j
67.           if(HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsd, SDBUF_RX, 0, 1) == HAL_OK)
    
68.           {
    
69.               while( (DMA_RCV_OK ==0) || (HAL_SD_GetCardState(&hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER));         
    
70.               printf("ReadBlocks Successfully\n");         
    
71.               for(i=0; i<SDBUF_SIZE; i++)
    
72.               {
    
73.                 printf("%d ",SDBUF_RX[i]);
    ! t. E+ }$ K3 R+ D3 ~# J! Y
74.               }
    
75.               printf("\r\n");
    
76.            }
    7 x6 |# x$ [6 D, {
77.             else
    - @& s: R' P3 r& e4 v+ N: P4 O
78.             {
    
79.               printf("ReadBlocks Failed\n");
    
80.             }
      x& }) E& a0 d, }8 Z) C9 M- J
81.             while (1){}
    4 Q( X4 m1 i  B9 [
82. }

复制代码

1. 
   6 W8 s1 q7 T+ N7 p
2. //sdio.c
   
3. 
   % d8 E4 M, \' y5 @3 J6 x1 t
4. extern uint8_t DMA_SEND_OK, DMA_RCV_OK;
   
5. //发送完成中断处理
   
6. void HAL_SD_TxCpltCallback(SD_HandleTypeDef *hsd)
   
7. {
   
8.   DMA_SEND_OK = 1;
   ' l$ O' |* J9 }/ }, V  A
9. }
   % a- v: H# ]% h
10. //接收完成中断处理
    
11. void HAL_SD_RxCpltCallback(SD_HandleTypeDef *hsd)
    & O9 U6 S/ I: l$ ~- J
12. {
    
13.   DMA_RCV_OK = 1;
    9 n$ P9 ~( w2 P4 ]
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！
' N' b0 s1 w' ~

4 `7 E. L; _% r/ D( |, }! z  q转载自： 骆驼听海
# @1 Q: _9 Z: d/ S) E  b5 w. Y; l如有侵权请联系删除
6 B7 Q; l+ d/ O( b4 j  F  t