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单片机对SD卡读写系列(二)

写命令的例程:———————————————————————————————

写指令的例程:

  1. //———————————————————————————————–
  2. SD卡中写入指令,并回来回应的第二个字节
  3. //———————————————————————————————–
  4. unsignedcharWrite_Command_SD(unsignedchar*CMD)
  5. {
  6. unsignedchartmp;
  7. unsignedcharretry=0;
  8. unsignedchari;
  9. //制止SD卡片选
  10. SPI_CS=1;
  11. //发送8个时钟信号
  12. Write_Byte_SD(0xFF);
  13. //使能SD卡片选
  14. SPI_CS=0;
  15. //向SD卡发送6字节指令
  16. for(i=0;i<0x06;i++)
  17. {
  18. Write_Byte_SD(*CMD++);
  19. }
  20. //取得16位的回应
  21. Read_Byte_SD();//readthefirstbyte,ignoreit.
  22. do
  23. {//读取后8位
  24. tmp=Read_Byte_SD();
  25. retry++;
  26. }
  27. while((tmp==0xff)&&(retry<100));
  28. return(tmp);
  29. }

2)初始化
SD卡的初始化是非常重要的,只要进行了正确的初始化,才干进行后边的各项操作。在初始化进程中,SPI的时钟不能太快,否则会造初始化失利。在初始化成功后,应尽量进步SPI的速率。在刚开端要先发送至少74个时钟信号,这是有必要的。在许多读者的试验中,许多是因为忽略了这一点,而使初始化不成功。随后便是写入两个指令CMD0与CMD1,使SD卡进入SPI形式
初始化时序图:


初始化例程:

  1. //————————————————————————–
  2. 初始化SD卡到SPI形式
  3. //————————————————————————–
  4. unsignedcharSD_Init()
  5. {
  6. unsignedcharretry,temp;
  7. unsignedchari;
  8. unsignedcharCMD[]={0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95};
  9. SD_Port_Init();//初始化驱动端口
  10. Init_Flag=1;//将初始化标志置1
  11. for(i=0;i<0x0f;i++)
  12. {
  13. Write_Byte_SD(0xff);//发送至少74个时钟信号
  14. }
  15. //向SD卡发送CMD0
  16. retry=0;
  17. do
  18. {//为了能够成功写入CMD0,在这里写200次
  19. temp=Write_Command_SD(CMD);
  20. retry++;
  21. if(retry==200)
  22. {//超越200次
  23. return(INIT_CMD0_ERROR);//CMD0Error!
  24. }
  25. }
  26. while(temp!=1);//回应01h,中止写入
  27. //发送CMD1到SD卡
  28. CMD[0]=0x41;//CMD1
  29. CMD[5]=0xFF;
  30. retry=0;
  31. do
  32. {//为了能成功写入CMD1,写100次
  33. temp=Write_Command_SD(CMD);
  34. retry++;
  35. if(retry==100)
  36. {//超越100次
  37. return(INIT_CMD1_ERROR);//CMD1Error!
  38. }
  39. }
  40. while(temp!=0);//回应00h中止写入
  41. Init_Flag=0;//初始化结束,初始化标志清零
  42. SPI_CS=1;//片选无效
  43. return(0);//初始化成功
  44. }

3)读取CID
CID寄存器存储了SD卡的标识码。每一个卡都有仅有的标识码。
CID寄存器长度为128位。它的寄存器结构如下:

称号
数据宽度
CID区分
出产标识号
MID
8
[127:120]
OEM/运用标识
OID
16
[119:104]
产品称号
PNM
40
[103:64]
产品版别
PRV
8
[63:56]
产品序列号
PSN
32
[55:24]
保存
4
[23:20]
出产日期
MDT
12
[19:8]
CRC7校验合
CRC
7
[7:1]
未运用,一直为1
1
[0:0]

它的读取时序如下:

与此时序相对应的程序如下:

  1. //————————————————————————————
  2. 读取SD卡的CID寄存器16字节成功回来0
  3. //————————————————————————————-
  4. unsignedcharRead_CID_SD(unsignedchar*Buffer)
  5. {
  6. //读取CID寄存器的指令
  7. unsignedcharCMD[]={0x4A,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
  8. unsignedchartemp;
  9. temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16);//read16bytes
  10. return(temp);
  11. }

4)读取CSD
CSD(Card-Specific Data)寄存器供给了读写SD卡的一些信息。其间的一些单元能够由用户从头编程。 读取CSD 的时序:


相应的程序例程如下:

  1. //—————————————————————————————–
  2. 读SD卡的CSD寄存器共16字节回来0阐明读取成功
  3. //—————————————————————————————–
  4. unsignedcharRead_CSD_SD(unsignedchar*Buffer)
  5. {
  6. //读取CSD寄存器的指令
  7. unsignedcharCMD[]={0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
  8. unsignedchartemp;
  9. temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16);//read16bytes
  10. return(temp);
  11. }

4)读取SD卡信息
归纳上面临CID与CSD寄存器的读取,能够知道许多关于SD卡的信息,以下程序能够获取这些信息。如下:

  1. //———————————————————————————————–
  2. //回来
  3. //SD卡的容量,单位为M
  4. //sectorcountandmultiplierMBarein
  5. u08==C_SIZE/(2^(9-C_SIZE_MULT))
  6. //SD卡的称号
  7. //———————————————————————————————–
  8. voidSD_get_volume_info()
  9. {
  10. unsignedchari;
  11. unsignedcharc_temp[5];
  12. VOLUME_INFO_TYPESD_volume_Info,*vinf;
  13. vinf=&SD_volume_Info;//Initthepointoer;
  14. /读取CSD寄存器
  15. Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat);
  16. //获取总扇区数
  17. vinf->sector_count=sectorBuffer.dat[6]&0x03;
  18. vinf->sector_count<<=8;
  19. vinf->sector_count+=sectorBuffer.dat[7];
  20. vinf->sector_count<<=2;
  21. vinf->sector_count+=(sectorBuffer.dat[8]&0xc0)>>6;
  22. //获取multiplier
  23. vinf->sector_multiply=sectorBuffer.dat[9]&0x03;
  24. vinf->sector_multiply<<=1;
  25. vinf->sector_multiply+=(sectorBuffer.dat[10]&0x80)>>7;
  26. //获取SD卡的容量
  27. vinf->size_MB=vinf->sector_count>>(9-vinf->sector_multiply);
  28. //getthenameofthecard
  29. Read_CID_SD(sectorBuffer.dat);
  30. vinf->name[0]=sectorBuffer.dat[3];
  31. vinf->name[1]=sectorBuffer.dat[4];
  32. vinf->name[2]=sectorBuffer.dat[5];
  33. vinf->name[3]=sectorBuffer.dat[6];
  34. vinf->name[4]=sectorBuffer.dat[7];
  35. vinf->name[5]=0x00;//endflag
  36. }
  37. 以上程序将信息装载到一个结构体中,这个结构体的界说如下:
  38. typedefstructSD_VOLUME_INFO
  39. {//SD/SDCardinfo
  40. unsignedintsize_MB;
  41. unsignedcharsector_multiply;
  42. unsignedintsector_count;
  43. unsignedcharname[6];
  44. }VOLUME_INFO_TYPE;

5)扇区读
扇区读是对SD卡驱动的意图之一。SD卡的每一个扇区中有512个字节,一次扇区读操作将把某一个扇区内的512个字节悉数读出。进程很简单,先写入指令,在得到相应的回应后,开端数据读取。
扇区读的时序:

扇区读的程序例程:

  1. unsignedcharSD_Read_Sector(unsignedlongsector,unsignedchar*buffer)
  2. {
  3. unsignedcharretry;
  4. //指令16
  5. unsignedcharCMD[]={0x51,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
  6. unsignedchartemp;
  7. //地址改换由逻辑块地址转为字节地址
  8. sector=sector<<9;//sector=sector*512
  9. CMD[1]=((sector&0xFF000000)>>24);
  10. CMD[2]=((sector&0x00FF0000)>>16);
  11. CMD[3]=((sector&0x0000FF00)>>8);
  12. //将指令16写入SD卡
  13. retry=0;
  14. do
  15. {//为了确保写入指令总共写100次
  16. temp=Write_Command_MMC(CMD);
  17. retry++;
  18. if(retry==100)
  19. {
  20. return(READ_BLOCK_ERROR);//blockwriteError!
  21. }
  22. }
  23. while(temp!=0);
  24. //ReadStartByteformMMC/SD-Card(FEh/StartByte)
  25. //Nowdataisready,youcanreaditout.
  26. while(Read_Byte_MMC()!=0xfe);
  27. readPos=0;
  28. SD_get_data(512,buffer);//512字节被读出到buffer中
  29. return0;
  30. }
  31. 其间SD_get_data函数如下:
  32. //—————————————————————————-
  33. 获取数据到buffer中
  34. //—————————————————————————-
  35. voidSD_get_data(unsignedintBytes,unsignedchar*buffer)
  36. {
  37. unsignedintj;
  38. for(j=0;j<="" span="" style="word-wrap: break-word;">
  39. *buffer++=Read_Byte_SD();
  40. }

6)扇区写
扇区写是SD卡驱动的另一意图。每次扇区写操作将向SD卡的某个扇区中写入512个字节。进程与扇区读类似,仅仅数据的方向相反与写入指令不同罢了。
扇区写的时序:

扇区写的程序例程:

  1. //——————————————————————————————–
  2. 写512个字节到SD卡的某一个扇区中去回来0阐明写入成功
  3. //——————————————————————————————–
  4. unsignedcharSD_write_sector(unsignedlongaddr,unsignedchar*Buffer)
  5. {
  6. unsignedchartmp,retry;
  7. unsignedinti;
  8. //指令24
  9. unsignedcharCMD[]={0x58,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
  10. addr=addr<<9;//addr=addr*512
  11. CMD[1]=((addr&0xFF000000)>>24);
  12. CMD[2]=((addr&0x00FF0000)>>16);
  13. CMD[3]=((addr&0x0000FF00)>>8);
  14. //写指令24到SD卡中去
  15. retry=0;
  16. do
  17. {//为了牢靠写入,写100次
  18. tmp=Write_Command_SD(CMD);
  19. retry++;
  20. if(retry==100)
  21. {
  22. return(tmp);//sendcommamdError!
  23. }
  24. }
  25. while(tmp!=0);
  26. //在写之前先发生100个时钟信号
  27. for(i=0;i<100;i++)
  28. {
  29. Read_Byte_SD();
  30. }
  31. //写入开端字节
  32. Write_Byte_MMC(0xFE);
  33. //现在能够写入512个字节
  34. for(i=0;i<512;i++)
  35. {
  36. Write_Byte_MMC(*Buffer++);
  37. }
  38. //CRC-Byte
  39. Write_Byte_MMC(0xFF);//DummyCRC
  40. Write_Byte_MMC(0xFF);//CRCCode
  41. tmp=Read_Byte_MMC();//readresponse
  42. if((tmp&0x1F)!=0x05)//写入的512个字节是未被承受
  43. {
  44. SPI_CS=1;
  45. return(WRITE_BLOCK_ERROR);//Error!
  46. }
  47. //比及SD卡不忙停止
  48. //因为数据被承受后,SD卡在向贮存阵列中编程数据
  49. while(Read_Byte_MMC()!=0xff){};
  50. //制止SD卡
  51. SPI_CS=1;
  52. return(0);//写入成功
  53. }

单片机选用STC89LE单片机(SD卡的初始化电压为2.0V~3.6V,操作电压为3.1V~3.5V,因而不能用5V单片机,或进行分压处理),作业于22.1184M的时钟下,因为所选用的单片机中没硬件SPI,选用软件模仿SPI,因而读写速率都较慢。假如要半SD卡运用于音频、视频等要求高速场合,则需求选用有硬件SPI的控制器,或运用SD形式,有了 SPI形式的根底,SD形式应该不是什么难事。

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