SD卡應(yīng)用實例
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與此時序相對應(yīng)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：
名稱 | 域 | 數(shù)據(jù)寬度 | 單元類型 | CSD劃分 |
CSD結(jié)構(gòu) | CSD_STRUCTURE | 2 | R | [127:126] |
保留 | - | 6 | R | [125:120] |
數(shù)據(jù)讀取時間1 | TAAC | 8 | R | [119:112] |
數(shù)據(jù)在CLK周期內(nèi)讀取時間2（NSAC*100） | NSAC | 8 | R | [111:104] |
最大數(shù)據(jù)傳輸率 | TRAN_SPEED | 8 | R | [103:96] |
卡命令集合 | CCC | 12 | R | [95:84] |
最大讀取數(shù)據(jù)塊長 | READ_BL_LEN | 4 | R | [83:80] |
允許讀的部分塊 | READ_BL_PARTIAL | 1 | R | [79:79] |
非線寫塊 | WRITE_BLK_MISALIGN | 1 | R | [78:78] |
非線讀塊 | READ_BLK_MISALIGN | 1 | R | [77:77] |
DSR條件 | DSR_IMP | 1 | R | [76:76] |
保留 | - | 2 | R | [75:74] |
設(shè)備容量 | C_SIZE | 12 | R | [73:62] |
最大讀取電流@VDD min | VDD_R_CURR_MIN | 3 | R | [61:59] |
最大讀取電流@VDD max | VDD_R_CURR_MAX | 3 | R | [58:56] |
最大寫電流@VDD min | VDD_W_CURR_MIN | 3 | R | [55:53] |
最大寫電流@VDD max | VDD_W_CURR_MAX | 3 | R | [52:50] |
設(shè)備容量乘子 | C_SIZE_MULT | 3 | R | [49:47] |
擦除單塊使能 | ERASE_BLK_EN | 1 | R | [46:46] |
擦除扇區(qū)大小 | SECTOR_SIZE | 7 | R | [45:39] |
寫保護群大小 | WP_GRP_SIZE | 7 | R | [38:32] |
寫保護群使能 | WP_GRP_ENABLE | 1 | R | [31:31] |
保留 | - | 2 | R | [30:29] |
寫速度因子 | R2W_FACTOR | 3 | R | [28:26] |
最大寫數(shù)據(jù)塊長度 | WRITE_BL_LEN | 4 | R | [25:22] |
允許寫的部分部 | WRITE_BL_PARTIAL | 1 | R | [21:21] |
保留 | - | 5 | R | [20:16] |
文件系統(tǒng)群 | FILE_OFRMAT_GRP | 1 | R/W | [15:15] |
拷貝標志 | COPY | 1 | R/W | [14:14] |
永久寫保護 | PERM_WRITE_PROTECT | 1 | R/W | [13:13] |
暫時寫保護 | TMP_WRITE_PROTECT | 1 | R/W | [12:12] |
文件系統(tǒng) | FIL_FORMAT | 2 | R/W | [11:10] |
保留 | - | 2 | R/W | [9:8] |
CRC | CRC | 7 | R/W | [7:1] |
未用，始終為1 | - | 1 | [0:0] |
讀取CSD 的時序：
相應(yīng)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(yīng)的回應(yīng)后，開始數(shù)據(jù)讀取。
扇區(qū)讀的時序：
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)寫的時序：
扇區(qū)寫的程序例程：
//-----------------------------------------------------------------
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(yīng)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(chǔ)，SD模式應(yīng)該不是什么難事。
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