STM32下SD卡驅(qū)動詳解

說道SD卡就會想到他的具體驅(qū)動，網(wǎng)上也有很多例子，但是都沒這么詳細(xì)說一個(gè)過程對于新手很難吃懂，當(dāng)然這篇對于做過的同學(xué)來說沒有什么作用，現(xiàn)在來具體分析一下吧。

我們所說的SD卡只是閃存的一種其全稱是Secure Digital，意為“安全數(shù)碼”，是由日本兩大電器集團(tuán)松下電器和東芝聯(lián)手SanDisk共同推出的，于1999年8月首次發(fā)布。常見的閃存有：SD卡、CF卡、XD卡、MMC卡、SM卡、Mini SD卡、T-Flash卡。而SD卡又分類為：

SD、MiniSD、MicroSD、SDHC、MiniSD、MicroSD、SDXC、smart SD、SDI/O。它們在外形、速度、容量和命令都有區(qū)別。說道這就得說說最近的反日了，其實(shí)我們真沒必要給國家添麻煩了，我們身邊很多東西都是別人的，只是都不知道。所以壯大自己的知識為國家多做點(diǎn)事才是真正的愛國。

SD卡支持兩種總線方式：SD方式與SPI方式。其中SD方式采用6線制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而SPI方式采用4線制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。SD方式時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度與SPI方式要快，采用單片機(jī)對SD卡進(jìn)行讀寫時(shí)一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。

這就說明SD卡里面是有一個(gè)控制器的，有相應(yīng)寄存器，我們用SD卡其實(shí)是對相應(yīng)的寄存器的設(shè)置，設(shè)置好后就可以用命令來對它進(jìn)行操作了，（所以說SD卡用起來簡單，因?yàn)楹芏嗍耂D卡廠商已經(jīng)做了）。

一，SPI方式驅(qū)動SD卡的方法

SD卡的SPI通信接口使其可以通過SPI通道進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。從應(yīng)用的角度來看，采用SPI接口的好處在于，很多單片機(jī)內(nèi)部自帶SPI控制器，不光給開發(fā)上帶來方便，同時(shí)也見降低了開發(fā)成本。然而，它也有不好的地方，失去了SD卡的快速的性能優(yōu)勢。（SPI模式下用USB下載測試只有100K~300K的速度，而用SD模式就可以高達(dá)3M~10M），這就是SPI嚴(yán)重的缺點(diǎn)，但是對于我們學(xué)生用SPI是最簡單，SD模式有很復(fù)雜的模式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去的有一定的難度，不過也可以做SD模式，很多控制器都有SDIO了。

二，SD卡的命令

SD卡最重要的就是初始化，初始化重要的是命令的使用。SD卡初始化成功后幾乎都能用了，所以我們要重點(diǎn)看一下初始化，不同的卡又不同的初始化過程（初始化時(shí)要注意SPI的速度不要高于400K)

SD卡的典型初始化過程如下：

1、初始化與SD卡連接的硬件條件（MCU的 SPI配置，IO口配置）；

2、上電延時(shí)（>74 個(gè) CLK）（必須的）；

3、復(fù)位卡（CMD0）；

4、激活卡，內(nèi)部初始化并獲取卡類型（CMD1（用于 MMC卡）、CMD55、CMD41）（不同的地方就在這里）

5.、查詢 OCR，獲取供電狀況（CMD58）（就是電壓，一般不判斷不然很多卡不能用）；

6、是否使用CRC（CMD59）（CRC校驗(yàn)）；

7、設(shè)置讀寫塊數(shù)據(jù)長度（CMD16）；

8、讀取 CSD，獲取存儲卡的其他信息（CMD9）；

9、發(fā)送 8CLK 后，禁止片選；

下面用圖表示一下：（網(wǎng)上都有）

可以看出操作SD卡都是命令，只要把這些命令作用搞清楚就可以自己驅(qū)動SD卡了，我把命令都貼出來：

SPI方式下的要SD模式下的話STM官方有很詳細(xì)的庫文件；

Class0 :(卡的識別、初始化等基本命令集)

CMD0:復(fù)位SD 卡.

CMD1:讀OCR寄存器.

CMD9:讀CSD寄存器.

CMD10:讀CID寄存器.

CMD12:停止讀多塊時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸

CMD13:讀 Card_Status 寄存器

Class2 (讀卡命令集):

CMD16:設(shè)置塊的長度

CMD17:讀單塊.

CMD18:讀多塊,直至主機(jī)發(fā)送CMD12為止 .

Class4(寫卡命令集) :

CMD24:寫單塊.

CMD25:寫多塊.

CMD27:寫CSD寄存器 .

Class5 (擦除卡命令集):

CMD32:設(shè)置擦除塊的起始地址.

CMD33:設(shè)置擦除塊的終止地址.

CMD38: 擦除所選擇的塊.

Class6(寫保護(hù)命令集):

CMD28:設(shè)置寫保護(hù)塊的地址.

CMD29:擦除寫保護(hù)塊的地址.

CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits

class7：卡的鎖定，解鎖功能命令集

class8：申請?zhí)囟罴?/p>

class10 －11 ：保留

其中　class1, class3,class9：SPI模式不支持

命令知道了我們來看一下命令的格式：

SD卡的指令由6字節(jié)(Byte)組成，如下：

Byte1：0 1 x x x x x x(命令號，由指令標(biāo)志定義，如CMD39為100111即16進(jìn)制0x27，那么完整的CMD39第一字節(jié)為01100111，即0x27+0x40)
Byte2-5:Command Arguments,命令參數(shù)，有些命令沒有參數(shù)
Byte6:前7位為CRC(Cyclic Redundacy Check，循環(huán)冗余校驗(yàn))校驗(yàn)位，最后一位為停止位1

byte1 byte2-5 byte6

01命令號參數(shù) CRC校驗(yàn)+1

參數(shù)是命令需要的沒有參數(shù)的用0，比如CMD16在這寫的就是512。