万利EK-stm32创建SD卡文件系统（一）SD卡读写 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

chuanhuibh 发表于 2008-7-28 22:09:37

万利EK-stm32创建SD卡文件系统（一）SD卡读写

万利的板子上创建SD卡文件系统（一）
                  －－－SD卡读写
之前在AVR上做过SD和FAT文件系统，万利的EK-STM32F板子上有SD接口，正好可以做一个基于SD的FAT文件系统，打算要做成支持FAT32和FAT16，通过串口与PC连接，可以显示SD卡中的文件信息，也可以把文件读出来，例如，把指定文件名的txt文件通过串口显示到PC。
我是去年过年以前决定开始做MP3，由于一直用AVR，所以自然就选用那个流传最广的方案——AVR＋SD＋VS1003，自己做了PCB，最后终于做成了，主要参考www.ourdev.cn上波仔的MEGA8版本的MP3（感谢波仔），其间花了大量时间学习SD卡读写和FAT文件系统的知识，现在正好用上。
昨天晚上本来想用KEIL的SD卡工程，但是一直不成功，于是装到以前在AVR上的代码上来。我用的是Keil3.22，这个版本比较新，可以从Keil的中文网站上下载，最大的好处就是使用方便，已经开始支持J－Link2了，万利的板子可以用Keil调试了，当然老版本的Keil可以先生成hex再用串口烧写到STM32。
EK－STM32F板子上使用的是SPI1访问SD卡，还有一个SD卡的Power和CS线，另外一个PA2接到了SD卡插入检测，大家可以不理会，（万利不专业，原理图上没有画出来，板子背面写了）。
软件： Keil3.22工程
硬件：
SD STM32
SCK－ PA5
MISO — PA6
MOSI — PA7
POWER—PD10
CS －PD9
具体的可以参考原理图，这个光盘里有，万利网站上有。
SPI和GPIO的初始化如下。
void SPI_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;

/* GPIOA and GPIOD Periph clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);
/* SPI1 Periph clock enable */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

/* Configure SPI1 pins: SCK, MISO and MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* Configure PD9 pin: CS pin,PD10 : SD Power*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

/* SPI1 Config */
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

/* SPI1 enable */
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

定义两个宏，分别是SD卡选中和不选中
#define SPI_CS_Assert() GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9)
/* Deselect MSD Card: ChipSelect pin high */
#define SPI_CS_Deassert() GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9)

对于万利的板子，还要一个上电的过程，该MOS管是的电平导通。
在SPI初始化之后，我加了一句GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);就是SD上电。注意上电之后，最好有一段延时，这样给SD内部初始化流充足的时间，避免初始化的失败。
初始化SD卡代码如下：
//sd卡复位 //reset sd card (software)
uint8 MMC_SD_Reset(void)
{
uint8 i;
uint8 retry;
uint8 r1=0;
retry = 0;

SPI_Config();
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);// SD卡上电，打开MOS管
delay(1000);                      // 重要的延时
/* MSD chip select high */
SPI_CS_Deassert();
do
{
for(i=0;i<10;i++) SPI_WriteByte(0xff);
r1 = MMC_SD_SendCommand(0, 0);//发idle命令 //send idle command
retry++;
if(retry>100) return 1;//超时退出 //time out
} while(r1 != 0x01);

retry = 0;
do
{
r1 = MMC_SD_SendCommand(1, 0);//发active命令 //send active command
retry++;
if(retry>200) return 1;//超时退出 //time out
} while(r1);
//SPI_High();
r1 = MMC_SD_SendCommand(59, 0);//关crc //disable CRC

r1 = MMC_SD_SendCommand(16, 512);//设扇区大小512 //set sector size to 512
return 0;//正常返回 //normal return
}

还有两个基本函数，即写和读SPI（读写合二为一）
unsigned char SPI_WriteByte(unsigned char data)
{
uint8 Data = 0;

/* Wait until the transmit buffer is empty */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXE) == RESET);
/* Send the byte */
SPI_SendData(SPI1, data);

/* Wait until a data is received */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXNE) == RESET);
/* Get the received data */
Data = SPI_ReceiveData(SPI1);

/* Return the shifted data */
return Data;
}

往SD卡中写一个命令的函数

//sd卡写命令 //sd send command
uint8 MMC_SD_SendCommand(uint8 cmd, uint32 arg)
{
uint8 r1;
uint8 retry=0;

SPI_WriteByte(0xff);
SPI_CS_Assert();

SPI_WriteByte(cmd | 0x40);//分别写入命令 //send command
SPI_WriteByte(arg>>24);
SPI_WriteByte(arg>>16);
SPI_WriteByte(arg>>8);
SPI_WriteByte(arg);
SPI_WriteByte(0x95);

while((r1 = SPI_WriteByte(0xff)) == 0xff)//等待响应， //wait response
if(retry++ > 200) break;//超时退出 //time out error

SPI_CS_Deassert();

return r1;//返回状态值 //return state
}

有了这些函数之后就可以读写SD卡了，主要是读一个扇区及写一个扇区，注意SD卡只能是读写扇区，即512 个字节。具体代码见我的工程文件的SD_MMC.c， uint8 MMC_SD_ReadSingleBlock(uint32 sector, uint8* buffer)读第sector扇区到Buffer。uint8 MMC_SD_WriteSingleBlock(uint32 sector, uint8* buffer)是写扇区。
{

为了调试方便，我把串口1接上了（最左边哪个口），初始化成功后，把0扇区的512个字节读出来，大部分为0，只有前后的一些字节不为0，调试助手接到的字符为
3|P P¬    ��uuLt �t <t
V^ |W _s3 Ou}=Uu|Invalid partition tableError loading operating systemMissing operating system 7

每个人的电脑和SD卡不同，这些数据会有小差异，但基本相同，如果你的试验也是这些数据，那么，恭喜你，你也做成SD卡读写试验了，没成功也不要紧，检查SD卡插紧了没有。跳线接了没有，量量电压对不对，等等，一定能做成。
还有很多人用IAR，可以把我的几个文件拷到你的IAR工程，编译，调试，不难的，我开始也用的IAR。

好了，第一课就上到这里，下一次开始介绍FAT了，谢谢你的关注，如果你参考我的例子做成了，或者认为我的代码和经验有帮助，就顶我一下啊。祝你好运。

bjj9217 发表于 2008-7-28 22:18:24

好！

eddia2000 发表于 2008-7-29 07:54:38

好文章！

erxun 发表于 2008-7-29 08:23:22

顶啊，正好现在也在调试stm32驱动sd卡

dovebird 发表于 2008-7-29 08:50:57

做个记号好好研究。

abcdezh 发表于 2008-7-29 09:18:27

mark
谢谢

yayongzhang 发表于 2008-7-29 09:44:45

记号

mail2li 发表于 2008-7-29 09:53:23

赞扬。。。。mark

like027 发表于 2008-7-29 14:41:54

还是先找个SD memory的参考文档看看好。

SD+CARD完整参考文档ourdev_361752.rar(文件大小:5.69M) (原文件名:SD+CARD参考文档.rar)

dogcome 发表于 2008-7-29 16:24:12

谢谢！

Feeling_MCU 发表于 2008-7-29 20:02:09

顶！嘿嘿

sunsky 发表于 2008-7-29 22:19:40

mark

doom 发表于 2008-7-29 22:54:08

路过

hl1200aa 发表于 2008-7-30 00:27:34

万利提供的STM32F10x_Demo工程里面有SD卡的读写程序，具体在msd.c和msd.h文件中。下面是一张512M SD卡的头512byte的数据：
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 03 2D 00 06 08 E8 E2 E9 00 00 00 17 4B 0F 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 AA

muyuyuzhong 发表于 2008-9-30 12:56:39

楼主能否解释一下--我读头512字节成功,也就是说地址0,但我读其他512个字节老是不成功,为什么呢?   是不是读取其他512字节要激活SD卡才行啊

418425051 发表于 2008-9-30 15:00:20

顶一下老帖

chuanhuibh 发表于 2008-9-30 22:41:42

【14楼】 muyuyuzhong :

应该没有这个问题,你用winhex软件和读卡器在电脑读出来对比以下,看下STM32 读的对不对

teltium 发表于 2008-10-1 13:55:04

记号

muyuyuzhong 发表于 2008-10-2 16:35:58

哈哈,我知道我为什么读取其他块错误了,原来我以为地址0是从0~511字节,地址1就是512~1023,我在读取512~1023的数据时误以为地址是1,其实要想读取512~1023的数据,地址应该是 0 + (块号数 * 块长度) ,即是 0 + 1 * 512 ,这里一个块是512个字节.

我是参照万利的例程改的,里面也包含了st7920液晶模块的串行和并行的驱动程序,感兴趣的可以看看 

万利配套的SD驱动和st7920串并行驱动ourdev_437791.rar(文件大小:1.24M) (原文件名:LUCKY_API.rar) 

本贴被 muyuyuzhong 编辑过,最后修改时间：2008-10-02,22:42:11.

essencezj 发表于 2008-11-4 16:34:35

。。。为啥每次读的512字节内容都不一样呢

kgp0213 发表于 2008-11-5 09:08:49

深圳英贝特提供的sd卡读写范例在st2.02库下初始化SD卡有问题，单步可以执行，全速则出错。换用1.0库则无问题。请问有没有其他人碰到次问题？

yayongzhang 发表于 2008-11-21 17:38:34

一定要注意POWER—  PD10 配制成输出即可

否者的话，初始化都不能成功

020411 发表于 2008-11-26 09:32:12

谢谢

xycqsou 发表于 2009-1-9 10:24:12

请问一下,POWER线要接到SD卡的哪一个引脚啊?

chuanhuibh 发表于 2009-1-12 13:17:05

我也忘了,你在  这个论坛搜索SD,可以找到许多份资料,有一个介绍了管脚

zyzoe2003 发表于 2009-1-12 14:19:36

顶啊，正好现在也在调试stm32驱动sd卡

jerico 发表于 2009-1-12 15:56:00

//sd卡写命令                //sd send command 

uint8 MMC_SD_SendCommand(uint8 cmd, uint32 arg) 

{ 

        uint8 r1; 

        uint8 retry=0; 

         

        SPI_WriteByte(0xff); 

        SPI_CS_Assert(); 

         

        SPI_WriteByte(cmd | 0x40);//分别写入命令        //send command 

        SPI_WriteByte(arg>>24); 

        SPI_WriteByte(arg>>16); 

        SPI_WriteByte(arg>>8); 

        SPI_WriteByte(arg); 

        SPI_WriteByte(0x95); 

         

        while((r1 = SPI_WriteByte(0xff)) == 0xff)//等待响应，        //wait response 

                if(retry++> 200) break;//超时退出                                        //time out error 

        SPI_CS_Deassert(); 

        return r1;//返回状态值                                        //return state 

} 

请问为什么片选之前要发个0xff啊?

woshiyujiayang 发表于 2009-2-1 15:00:33

楼主，为什么我的512M卡O扇区读的于WINHEX不同啊？

woshiyujiayang 发表于 2009-2-1 16:24:00

楼主，你的程序把我害的好惨，不过还是要谢谢你，你给了我一个模板

hedianchao 发表于 2009-4-20 21:38:09

楼主你好，不知道为什么。我的SD卡读的时候有时候好使有时候不好使，不好使的时候居多。每次都要拔一下SD卡再插上，才能偶尔好使。但是一旦好使了，就这么复位都好使，断电之后在插上的时候还得重新拔卡，再插。才能偶尔一两次好使。特在此虚心请教，感谢楼主！

zz_apple 发表于 2009-7-23 16:58:17

lz好！我在读sd卡的时候，第一个扇区可以读，并且和winhex下看到的内容一样，但是其他的扇区都是0，不存在上面那位朋友说的地址问题，我把sector号左移9位作为命令参数发送的，请lz帮想下是怎么回事？
谢谢！

tangliangbo 发表于 2009-7-30 17:27:57

顶

jaky80000 发表于 2009-8-27 17:30:00

MARK

dingdangCat 发表于 2009-8-27 18:22:38

mark

xinjie1023 发表于 2009-9-20 09:12:13

mark

cqsgcqsg 发表于 2009-11-19 23:37:12

看看

yu_studio 发表于 2009-11-20 01:03:30

做个记号

xiaoxuanfeng 发表于 2010-3-3 15:56:24

mark

damao0668 发表于 2010-3-19 17:17:47

想问个小问题,关于:对文本写入文字
首先是写入:我先在文本所在起始扇区:开始写入54个字符
然后就是读取这54个字符:但读取的是所以扇区512个字符,所以读出来的数据里面:除了有自己写入的54个外还有512字节中其它的没用乱码出现
请问这应该怎样解决呢?

jinpoiu 发表于 2010-3-19 21:10:30

请问楼主，我也读出了SD卡的第0扇区，也是能读到partition table和operating system什么的，但是用winhex读出来的不是这些东西啊，开头是PwrShot CANON_DC FAT16等一些东西（佳能相机格式化的卡），这是怎么回事呢？

cndongj 发表于 2010-4-6 15:00:55

mark，谢谢

chengyi2009 发表于 2010-4-20 19:41:19

请问第二课在哪里啊？好东西

hang2480 发表于 2010-6-15 18:12:07

ding ding ding

liliang9554 发表于 2010-6-18 00:12:59

发送6条芯片询价信息就能获得十元话费，试试去
http://www.21ic.com/invad/invad.htm

sunchao151 发表于 2010-8-4 14:42:17

mark

zouyf12 发表于 2010-8-10 00:35:45

说真的，SD卡读写其实没有用SPI不太好，感觉支持不好，我是从网上抄的程序，和楼主的一样。但是看了SD卡实际的读写时序，其实要复杂一些。最搞笑的就是发送命令，要重试200次以上才有效果，当时我只重试50次，结果老是启动不了。。。。

sankunchai 发表于 2010-8-17 09:55:05

楼主很好，我自己参考时序图写的程序一次就读取成功了，就是发现不同的卡初始化速度都有些差别，不知道怎样才能确定出一个标准的初始化速度，让不同的卡都能准确初始化。

ckliushx 发表于 2011-3-10 10:22:23

楼主这个帖子真的很好。可工程文件在哪呢

sunhaiben 发表于 2011-3-10 13:47:24

谢谢，正在研究SD卡，太及时了。

106415718 发表于 2011-3-25 14:07:32

mark~！！

123332 发表于 2011-4-9 19:48:38

最近在看SD卡读写的程序，还是楼主的介绍比较容易理解

liaohui198821 发表于 2011-5-17 16:38:54

顶

liuyuhui2012 发表于 2011-9-13 08:48:04

貌似我的读写扇区有问题

MATT_C 发表于 2012-9-6 13:22:35

MARK，正在调试

songjing1228 发表于 2013-5-31 16:07:51

mark

ewing 发表于 2013-8-4 00:34:03

能支持多大的SD？16G行不行？

蓝蓝的恋 发表于 2014-10-28 16:38:38

头晕！{:smile:}

cece_co 发表于 2014-10-28 16:39:34

mark

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