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基于SPI模式的SD卡驅(qū)動(dòng)程序

作者:佚名   來源:本站原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):…  更新時(shí)間：2014年08月18日   【字體：大 中 小】

u8 SD_SendCommand(u8 cmd,u32 arg, u8 crc)

 {
  u8 r1;
  unsigned int Retry = 0;
  SD_CS_DISABLE();
  SPI_ReadWriteByte(0xff);//提高兼容性，如果沒有這里，有些SD卡可能不支持
  SD_CS_ENABLE();//片選端置低，選中SD卡
  /*發(fā)送命令序列*/
  SPI_ReadWriteByte(cmd | 0x40);
  SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>24));//參數(shù)[31..24]
  SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>16));//參數(shù)[23..16]
  SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>8)); //參數(shù)[15..8]
  SPI_ReadWriteByte((u8)arg);      //參數(shù)[7..0]
  SPI_ReadWriteByte(crc);
 
       //等待響應(yīng)，或超時(shí)退出
       while((r1 = SPI_ReadWriteByte(0xff)==0xff))
        {
      Retry++;
      if(Retry>800)break;//根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，最好重試次數(shù)多點(diǎn)
         }
        //關(guān)閉片選
        SD_CS_DISABLE();
        //在總線上額外增加8個(gè)時(shí)鐘，讓SD卡完成剩下的工作
        SPI_ReadWriteByte(0xff);
 
       //返回狀態(tài)值
       return r1;
 
  }
/************************************************************************
*SD卡初始化函數(shù)
*延時(shí)等待SD卡上電完成
*給至少74個(gè)脈沖讓SD卡自己初始化完成
*持續(xù)發(fā)送發(fā)送CMD0接收0x01（可以不接受）SD回應(yīng)進(jìn)入Idle（空閑）狀態(tài)
*
************************************************************************/
 
u8 SD_Init(void)
 {
 u16 i;         //用來循環(huán)計(jì)數(shù)
 u8 r1;     //存放SD卡的返回值
 u16 retry; //用來進(jìn)行超時(shí)計(jì)數(shù)
 u8 buff[6];
 SPI_ControlLine();  //SPI的配置初始化
 SPI_SetSpeed(SPI_SPEED_LOW);
 SD_CS_ENABLE();
 //純延時(shí)，等待SD卡上電完成
 for(i=0;i<0xf00;i++);
 //先產(chǎn)生至少74個(gè)脈沖，讓SD卡自己初始化完成
 for(i=0;i<10;i++)
 {
   SPI_ReadWriteByte(0xFF); //80clks
 }
 //-------------------SD卡復(fù)位到idle開始-------------------
 //循環(huán)連續(xù)發(fā)送CMD0，直到SD卡返回0x01,進(jìn)入IDLE狀態(tài)
 //超時(shí)則直接退出
 retry = 0;
      do
      {
          //發(fā)送CMD0，讓SD卡進(jìn)入IDLE狀態(tài)
     ri = SD_SendCommand(CMD0,0,0x95);
     retry++;
  }while((r1 != 0x01)&& (retry<200));
  //跳出循環(huán)后，檢查原因： 初始化成功？or重試超時(shí)？
  if(retry==200) return 1;//超時(shí)返回1
 
 
  //--------------SD卡復(fù)位到idle結(jié)束----------
  //獲取卡片的SD版本信息
  r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(CMD8,0x1aa,0x87);
  //如果卡片版本信息是V1.0版本的，即r1=0x05,則進(jìn)行以下初始化
  if(r1==0x05)
   {
      //設(shè)置卡類型為SDV1.0,如果后面檢測(cè)為MMC卡，再修改為MMC
      SD_Type = SD_TYPE_V1;
      //如果是V1.0卡，CMD8指令后沒有后續(xù)數(shù)據(jù)
      //片選置高，結(jié)束本次命令
      SD_CS_DISABLE();
      //多發(fā)8個(gè)clk，讓SD結(jié)束后續(xù)操作
      SPI_ReadWriteByte(0xff);
      //----------------SD卡、MMC卡初始化開始------------------
      //發(fā)卡初始化指令CMD55+ACMD41
      //如果有應(yīng)答，說明是SD卡，且初始化完成
      //沒有回應(yīng)，說明是MMC卡，額外進(jìn)行相應(yīng)初始化
      retry = 0;
      do
       {
          //先發(fā)CMD55，應(yīng)返回0x01，否則出錯(cuò)
      r1 = SD_SendCommand(CMD55,0,0);
      if(r1 !=0x01)
      return r1;
      //得到正確響應(yīng)后，發(fā)ACMD41，應(yīng)得到返回值0x00，佛則重試400次
      r1 = SD_SendCommand(ACMD41,0,0);
      retry++;
     }while((r1!=0x00)&&(retry<400));
     //判斷是超時(shí)還是得到正確回應(yīng)
     // 若有回應(yīng)：是SD卡：沒有回應(yīng)：是MMC卡
 
     //---------------MMC卡額外初始化操作開始-------------
    if(retry==400)
     {
        retry =0;
    //發(fā)送MMC卡初始化命令(沒有測(cè)試)
    do
     {
        r1=SD_SendCommand(CMD1,0,0);
        retry++;
      }while(r1!=0x00)&&(retry<400);
      if(retry==400)return 1;//MMC卡初始化超時(shí)
      //寫入卡類型
      SD_Type=SD_TYPE_MMC;
      }
      //----------MMC卡額外初始化操作結(jié)束---------------
      //設(shè)置SPI為高速模式
      SPI_SetSpeed(SPI_SPEED_HIGH);
      SPI_ReaadWriteByte(0xff);
 
      //禁止CRC校驗(yàn)
      r1=SD_SendCommand(CMD59,0,0x95);
      if(r1!=0x00)return r1;//命令錯(cuò)誤，返回r1
      //-------------SD卡、MMC卡初始化結(jié)束-------------
 
          }//SD卡為V1.0版本的初始化結(jié)束
          //下面是V2.0卡的初始化
      //其中需要讀取OCR數(shù)據(jù)，判斷是SD2.0還是SD2.0HC
else if(r1==0x01)
 {
     //v2.0的卡，CMD8命令后會(huì)傳回4字節(jié)的數(shù)據(jù)，要跳過在結(jié)束本命令
     buff[0]=SPI_ReadWriteByte(0xff);//shoule be 0x00
     buff[1]=SPI_ReadWriteByte(0xff);//shoule be 0x00
     buff[2]=SPI_ReadWriteByte(0xff);//shoule be 0x11
     SD_CS_DISABLE();
     SPI_ReadWriteByte(0xff);//the next 8 clocks
     //判斷該卡是否支持2.7-3.6的電壓范圍
     //if(buff[2]==0x01&&buff[3]==0xaa)//如不判斷，讓其支持的卡更多
     //{
     retry = 0;
 //發(fā)卡初始化指令CMD55+ACMD41
 do
  {
     r1=SD_SendCommand(CMD55,0,0);
 if(r1!=0x01)return r1;
 r1=SD_SendCommand(ACMD41,0x40000000,1);
 if(retry>200)return r1;//超時(shí)則返回r1狀態(tài)
 }while(r1!=0);
 //初始化指令發(fā)送完成，接下來獲取OCR信息
 //----------鑒別SD2.0卡版本開始------------
 r1=SD_SendCommand_NoDeassert(CMD58,0,0);
 if(r1!=0x00)return r1;//如果命令沒有返回正確應(yīng)答，直接退出返回應(yīng)答
 //讀OCR指令發(fā)出后，緊接著是4字節(jié)的OCR信息
 buff[0]=SPI_ReadWriteByte(0xff);
 buff[1]=SPI_ReadWriteByte(0xff);
 buff[2]=SPI_ReadWriteByte(0xff);
 buff[3]=SPI_ReadWriteByte(0xff);
 
       //OCR接收完成，片選置高
 SD_CS_DISABLE();
 SPI_ReadWriteByte(0xff);
 
 //檢查接收到的OCR中的bit30位(CCS),確定其為SD2還是SDHC
 //如果CCS=1：SDHC   CCS=0:   SD2.0
 if(buff[0]&0x40)SD_Type = SD_TYPE_V2HC;//檢查CCS
 else SD_Type=SD_TYPE_V2;
 //------------------鑒別SD2.0卡版本結(jié)束------------------
 //設(shè)置SPI為高速模式
 SPI_SetSpeed(1);
}
return r1
 
}
 
/******************************************************************
*********************SPI模式GPIO端口設(shè)置***************************
**************PA5=SCK、PA6=MISO、PA7=MOSI、PA4=CS******************
******************************************************************/
 
void SPI_ControlLine(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC ,ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2,ENABLE);
 
    /*configuration SPI1 pins:,SCK,MISO and MOSI*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; 
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //MISO應(yīng)該要初始化為上拉輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/*configration PA4 Pin:  CS Pin*/
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
 
/**************************************************************************
***********************SPI通信模式初始化***********************************
***********************設(shè)置高速或低速模式**********************************
**************************************************************************/
 
void SPI_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
   /* Initialize the SPI1 according to the SPI_InitStructure members */ 
   SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
   if(SpeedSet==SPI_SPEED_HIGH)//高速
   {
      SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; 
      SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; 
      SPI_InitStructure.SPI_DatSize = SPI_DatSize_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_2; 
      SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; 
      SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
   
    
   SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); 
   /*SPI1 enable*/
   SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);
   }
   else//低速
     {  
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; 
        SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; 
        SPI_InitStructure.SPI_DatSize = SPI_DatSize_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_256; 
        SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; 
        SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
  
        SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStructure);
/*SPI1 enable*/
SPI_Cmd(SPI1,ENABLE); 
      }
}
 
/************************************************************
**************************發(fā)送命令***************************
************************************************************/
 
u8 SD_SendCommand_NoDeassert(u8 cmd, u32 arg,u8 crc)
{
    unsigned char r1;
    unsigned int Retry = 0;
 
    SD_CS_DISABLE();
    SPI_ReadWriteByte(0xff);//提高兼容性，如果沒有這里，有些SD卡可能不支持
    SD_CS_ENABLE();//片選端置低，選中SD卡
 
    /*發(fā)送命令序列*/
    SPI_ReadWriteByte(cmd | 0x40);
    SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>24));//參數(shù)[31..24]
    SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>24));//參數(shù)[23..16]
    SPI_ReadWriteByte((u8)(arg>>24));//參數(shù)[7..0]
    SPI_ReadWriteByte(crc);
 
    //等待響應(yīng)，或超時(shí)退出
    while((r1 = SPI_ReadWriteByte(0xff))==0xff)
    {
    Retry++;
  if(Retry>600)break;//根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，最好重試次數(shù)多點(diǎn)
     }
//返回響應(yīng)值
return r1;
}
 
/**************************************************************
************************向SD卡寫一個(gè)塊*************************
**************************************************************/
 
u8 SD_WriteSingleBlock(u32 sector,const u8 *data)
{
u8 r1;
u16 i;
u16 retry;
 
//設(shè)置為高速模式
SPI_SetSpeed(SPI_SPEED_LOW);
 
//如果不是SDHC，給定的是sector地址，將其轉(zhuǎn)換成byte地址
if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)
{
    sector = sector<<9;//512*sector即物理扇區(qū)的邊界對(duì)齊地址
}
 
r1 = SD_SendCommand(CMD24,sector,0x00);
if(r1 !=0x00)
{
   return r1;//應(yīng)答不正確，直接返回
}
 
//開始準(zhǔn)備數(shù)據(jù)傳輸
SD_CS_ENABLE();
//先放3個(gè)空數(shù)據(jù)，等待SD卡準(zhǔn)備好
SPI_ReadWriteByte(0xff);
SPI_ReadWriteByte(0xff);
SPI_ReadWriteByte(0xff);
//放起始令牌0xfe
SPI_ReadWriteByte(0xfe);
 
//發(fā)一個(gè)sector的數(shù)據(jù)
for(i=0;i<512;i++)
{
    SPI_ReadWriteByte(*data++);
}
//發(fā)2個(gè)Byte的dummy CRC
SPI_ReadWriteByte(0xff);
SPI_ReadWriteByte(0xff);
 
     //等待SD卡應(yīng)答
r1 = SPI_ReadWriteByte(0xff);
if((r1&0x1f)!=0x05)
{
    SD_CS_DISABLE();
return r1;
 }
 
//等待操作完成
retry = 0;
while(!SPI_ReadWriteByte(0xff))//卡自編程時(shí)，數(shù)據(jù)線被拉低
{
    retry++;
if(retry>65534)       //如果長(zhǎng)時(shí)間寫入沒有完成，報(bào)錯(cuò)退出
{
SD_CS_DISABLE();
return 1;         //寫入超時(shí)返回1
 }
  }
 
//寫入完成，片選置1
SD_CS_DISABLE();
SPI_ReadWriteByte(0xff);
 
return 0;
}
 
/********************************************************
******************從SD中讀取一個(gè)塊***********************
********************************************************/
 
u8 SD_ReadSingleBlock(u32 sector, u8 *buffer)
{
   u8 r1;
   //設(shè)置為高速模式
   SPI_SetSpeed(SPI_SPEED_LOW);
 
   if(SD_Type!=SD_TYPE_V2HC)
    {
  sector = sector<<9;//512*sector即物理扇區(qū)的邊界對(duì)齊地址
}
 
//如果不是SDHC，將sector地址轉(zhuǎn)成byte地址
//sector = sector<<9;
 
r1 = SD_SendCommand(CMD17,sector,1);//讀命令
 
if(r1 !=0x00)return r1;
r1 = SD_ReceiveData(buffer,512,EELEASE) ;
if(r1 != 0)
 return r1;   //讀數(shù)據(jù)出錯(cuò)！
else
 return 0;
}
 
/************************************************************
************************接收數(shù)據(jù)*****************************
************************************************************/
 
u8 SD_ReceiveData(u8 *data,u16 len,u8 release)
{
   u16 retry;
   u8 r1;
   //啟動(dòng)一次傳輸
   SD_CSENABLE();
   //等待SD卡發(fā)回?cái)?shù)據(jù)起始令牌0xfe
   retry = 0;
   do
   {
 r1 = SPI_ReadWriteByte(0xff);
 retry++;
 if(retry>4000)  //4000次等待后沒有應(yīng)答，退出報(bào)錯(cuò)（根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，此處最好多試幾次）
  {
    SD_CS_DISABLE();
return 1;
}
}while(r1 != 0xfe);
 
//開始接收數(shù)據(jù)
while(len--)
{
   *data = SPI_ReadWriteByte(0xff);
data++;
}
//下面是2個(gè)偽CRC（dummy CRC）
SPI_ReadWriteByte(0xff);
SPI_ReadWriteByte(0xff);
//按需釋放總線，將CS置高
if(release == RELEASE)
{  
   //傳輸結(jié)束
SD_CS_DISABLE();
SPI_ReadWriteByte(0xff);
}
 return 0;
}

void SPI_ReadWriteByte(u8 xxx)
{
} 

void USART_Configuration(void)
{
} 
寫寫看看400多行，尚有海量代碼沒有公布（還沒寫出或移植。
第一步：實(shí)現(xiàn)SD卡的初始化利用usart與筆記本通信。
第二步：在SD卡初始化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)SD卡進(jìn)行讀寫操作。
第三步：移植FAT文件系統(tǒng)管理圖像，聲音以及視頻文件（猜想或有技術(shù)上的錯(cuò)誤）。
第四步：ucgui的使用以及TFT用戶界面的設(shè)計(jì)。
當(dāng)然第三步與第四步相當(dāng)復(fù)雜所以必須有必勝的信心以及優(yōu)秀的體力與異常集中的精神。 
【關(guān)閉窗口】
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