SD卡在單片機系統(tǒng)上的應用

與此時序相對應的程序如下：

//------------------------------------------------------------
讀取SD卡的CID寄存器  16字節(jié)  成功返回0 
//------------------------------------------------------------
unsigned char Read_CID_SD(unsigned char *Buffer)
{ 
 //讀取CID寄存器的命令
 unsigned char CMD[] = {0x4A,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
 unsigned char temp;
temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16); //read 16 bytes
 return(temp);
} 

4）讀取CSD

CSD（Card-Specific Data）寄存器提供了讀寫SD卡的一些信息。其中的一些單元可以由用戶重新編程。具體的CSD結(jié)構(gòu)如下：

相應的程序例程如下：

//-------------------------------------------------------------------
讀SD卡的CSD寄存器  共16字節(jié)  返回0說明讀取成功 
//-------------------------------------------------------------------
unsigned char Read_CSD_SD(unsigned char *Buffer)
{ 
 //讀取CSD寄存器的命令
 unsigned char CMD[] = {0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
 unsigned char temp;
temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16); //read 16 bytes
 return(temp);
} 
4） 讀取SD卡信息 
綜合上面對CID與CSD寄存器的讀取，可以知道很多關(guān)于SD卡的信息，以下程序可以獲取這些信息。如下： 
//----------------------------------------------------------------------
//返回
// SD卡的容量，單位為M
// sector count and multiplier MB are in
u08 == C_SIZE / (2^(9-C_SIZE_MULT)) 
// SD卡的名稱
//----------------------------------------------------------------------
void SD_get_volume_info()
{ 
 unsigned char i;
 unsigned char c_temp[5];
    VOLUME_INFO_TYPE SD_volume_Info,*vinf; 
vinf=SD_volume_Info; //Init the pointoer;
    /讀取CSD寄存器 
    Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat); 
 //獲取總扇區(qū)數(shù)
    vinf->sector_count = sectorBuffer.dat[6]  0x03; 
    vinf->sector_count = 8; 
    vinf->sector_count += sectorBuffer.dat[7]; 
    vinf->sector_count = 2; 
    vinf->sector_count += (sectorBuffer.dat[8]  0xc0) >> 6; 
 // 獲取multiplier
    vinf->sector_multiply = sectorBuffer.dat[9]  0x03; 
    vinf->sector_multiply = 1; 
    vinf->sector_multiply += (sectorBuffer.dat[10]  0x80) >> 7; 
 //獲取SD卡的容量
    vinf->size_MB = vinf->sector_count >> (9-vinf->sector_multiply); 
 // get the name of the card
    Read_CID_SD(sectorBuffer.dat); 
    vinf->name[0] = sectorBuffer.dat[3]; 
    vinf->name[1] = sectorBuffer.dat[4]; 
    vinf->name[2] = sectorBuffer.dat[5]; 
    vinf->name[3] = sectorBuffer.dat[6]; 
    vinf->name[4] = sectorBuffer.dat[7]; 
vinf->name[5] = 0x00; //end flag
} 
以上程序?qū)⑿畔⒀b載到一個結(jié)構(gòu)體中，這個結(jié)構(gòu)體的定義如下： 
typedef struct SD_VOLUME_INFO
{ //SD/SD Card info
 unsigned int size_MB;
 unsigned char sector_multiply;
 unsigned int sector_count;
 unsigned char name[6];
} VOLUME_INFO_TYPE; 

5） 扇區(qū)讀

扇區(qū)讀是對SD卡驅(qū)動的目的之一。SD卡的每一個扇區(qū)中有512個字節(jié)，一次扇區(qū)讀操作將把某一個扇區(qū)內(nèi)的512個字節(jié)全部讀出。過程很簡單，先寫入命令，在得到相應的回應后，開始數(shù)據(jù)讀取。

扇區(qū)讀的程序例程：

unsigned char SD_Read_Sector(unsigned long sector,unsigned char *buffer)
{ 
 unsigned char retry;
 //命令16
 unsigned char CMD[] = {0x51,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
 unsigned char temp;
 //地址變換 由邏輯塊地址轉(zhuǎn)為字節(jié)地址
sector = sector  9; //sector = sector * 512
    CMD[1] = ((sector  0xFF000000) >>24 ); 
    CMD[2] = ((sector  0x00FF0000) >>16 ); 
    CMD[3] = ((sector  0x0000FF00) >>8 ); 
 //將命令16寫入SD卡
    retry=0; 
 do 
{ //為了保證寫入命令 一共寫100次
        temp=Write_Command_MMC(CMD); 
        retry++; 
 if(retry==100)
        { 
 return(READ_BLOCK_ERROR); //block write Error!
        } 
    } 
 while(temp!=0);
 //Read Start Byte form MMC/SD-Card (FEh/Start Byte)
 //Now data is ready,you can read it out.
 while (Read_Byte_MMC() != 0xfe);
    readPos=0; 
SD_get_data(512,buffer) ; //512字節(jié)被讀出到buffer中
 return 0;
} 
其中SD_get_data函數(shù)如下： 
//---------------------------------------------------------
獲取數(shù)據(jù)到buffer中 
//---------------------------------------------------------
void SD_get_data(unsigned int Bytes,unsigned char *buffer)
{ 
 unsigned int j;
 for (j=0;jBytes;j++)
    *buffer++ = Read_Byte_SD(); 
} 

6） 扇區(qū)寫

扇區(qū)寫是SD卡驅(qū)動的另一目的。每次扇區(qū)寫操作將向SD卡的某個扇區(qū)中寫入512個字節(jié)。過程與扇區(qū)讀相似，只是數(shù)據(jù)的方向相反與寫入命令不同而已。

扇區(qū)寫的程序例程：

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寫512個字節(jié)到SD卡的某一個扇區(qū)中去  返回0說明寫入成功 
//-----------------------------------------------------------------
unsigned char SD_write_sector(unsigned long addr,unsigned char *Buffer)
{ 
 unsigned char tmp,retry;
 unsigned int i;
 //命令24
 unsigned char CMD[] = {0x58,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
addr = addr  9; //addr = addr * 512
    CMD[1] = ((addr  0xFF000000) >>24 ); 
    CMD[2] = ((addr  0x00FF0000) >>16 ); 
    CMD[3] = ((addr  0x0000FF00) >>8 ); 
 //寫命令24到SD卡中去
    retry=0; 
 do 
{ //為了可靠寫入，寫100次
        tmp=Write_Command_SD(CMD); 
        retry++; 
 if(retry==100)
        { 
 return(tmp); //send commamd Error!
        } 
    } 
 while(tmp!=0);
 //在寫之前先產(chǎn)生100個時鐘信號
 for (i=0;i100;i++)
    { 
        Read_Byte_SD(); 
    } 
 //寫入開始字節(jié)
    Write_Byte_MMC(0xFE); 
 //現(xiàn)在可以寫入512個字節(jié)
 for (i=0;i512;i++)
    { 
        Write_Byte_MMC(*Buffer++); 
    } 
 //CRC-Byte
Write_Byte_MMC(0xFF); //Dummy CRC
Write_Byte_MMC(0xFF); //CRC Code
tmp=Read_Byte_MMC(); // read response
 if((tmp  0x1F)!=0x05) // 寫入的512個字節(jié)是未被接受
    { 
        SPI_CS=1; 
 return(WRITE_BLOCK_ERROR); //Error!
    } 
 //等到SD卡不忙為止
 //因為數(shù)據(jù)被接受后，SD卡在向儲存陣列中編程數(shù)據(jù)
 while (Read_Byte_MMC()!=0xff){};
 //禁止SD卡
    SPI_CS=1; 
 return(0); //寫入成功
} 

此上內(nèi)容在筆者的實驗中都已調(diào)試通過。單片機采用STC89LE單片機（SD卡的初始化電壓為2.0V~3.6V，操作電壓為3.1V~3.5V，因此不能用5V單片機，或進行分壓處理），工作于22.1184M的時鐘下，由于所采用的單片機中沒硬件SPI，采用軟件模擬SPI，因此讀寫速率都較慢。如果要半SD卡應用于音頻、視頻等要求高速場合，則需要選用有硬件SPI的控制器，或使用SD模式，當然這就需要各位讀者對SD模式加以研究，有了SPI模式的基礎，SD模式應該不是什么難事。