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-第2页-0、友情提示《零死角玩转STM32》系列教程由初级篇、中级篇、高级篇、系统篇、四个部分组成，根据野火STM32开发板旧版教程升级而来，且经过重新深入编写，重新排版，更适合初学者，步步为营，从入门到精通，从裸奔到系统，让您零死角玩转STM32。M3的世界，与野火同行，乐意惬无边。另外，野火团队历时一年精心打造的《STM32库开发实战指南》将于今年10月份由机械工业出版社出版，该书的排版更适于纸质书本阅读以及更有利于查阅资料。内容上会给你带来更多的惊喜。是一本学习STM32必备的工具书。敬请期待！-第3页-1、SDIO（4bit+DMA、支持SDHC）1.1实验描述及工程文件清单实验描述MicroSD卡(SDIO模式)测试实验，采用4bit数据线模式。没有跑文件系统，只是单纯地读block并将测试信息通过串口1在电脑的超级终端上打印出来。硬件连接PC12-SDIO-CLK：CLKPC10-SDIO-D2：DATA2PC11-SDIO-D3：CD/DATA3PD2-SDIO-CMD：CMDPC8-SDIO-D0：DATA0PC9-SDIO-D1：DATA1用到的库文件startup/start_stm32f10x_hd.cCMSIS/core_cm3.cCMSIS/system_stm32f10x.cFWlib/stm32f10x_gpio.cFWlib/stm32f10x_rcc.cFWlib/stm32f10x_usart.cFWlib/stm32f10x_sdio.cFWlib/stm32f10x_dma.cFWlib/misc.c用户编写的文件USER/main.cUSER/stm32f10x_it.cUSER/usart1.cUSER/sdio_sdcard.c-第4页-野火STM32开发板MicroSD卡硬件原理图：1.2SDIO简介野火STM32开发板的CPU(STM32F103VET6)具有一个SDIO接口。SD/SDIO/MMC主机接口可以支持MMC卡系统规范4.2版中的3个不同的数据总线模式：1位(默认)、4位和8位。在8位模式下，该接口可以使数据传输速率达到48MHz，该接口兼容SD存储卡规范2.0版。SDIO存储卡规范2.0版支持两种数据总线模式：1位(默认)和4位。目前的芯片版本只能一次支持一个SD/SDIO/MMC4.2版的卡，但可以同时支持多个MMC4.1版或之前版本的卡。除了SD/SDIO/MMC，这个接口完全与CE-ATA数字协议版本1.1兼容。1.3SD协议大多数人原来没有了解过SD协议，又看到SDIO的驱动有2000多行，感觉无从下手。所以野火重新写了这个文档进行详细的解释，帮助大家更快地跨过这道槛。附资料：《Simplified_Physical_Layer_Spec.pdf》，这个资料包含了SDIO协议中SD存储卡的部分。-第5页-下面野火结合STM32的SDIO，分析SD协议，让大家对它先有个大概了解，更具体的说明在代码中展开。SDIO接口图一．从SDIO的时钟说起。SDIO_CK时钟是通过PC12引脚连接到SD卡的，是SDIO接口与SD卡用于同步的时钟。SDIO选配器挂载到AHB总线上，通过HCLK二分频输入到适配器得到SDIO_CK的时钟，这时SDIO_CK=HCLK/（2+CLKDIV）。其中CLKDIV是SDIO_CLK(寄存器)中的CLKDIV位。另外，SDIO_CK也可以由SDIOCLK通过设置bypass模式直接得到，这时SDIO_CK=SDIOCLK=HCLK。通过下面的库函数来配置时钟：1.SDIO_Init(&SDIO_InitStructure);对SD卡的操作一般是大吞吐量的数据传输，所以采用DMA来提高效率，SDIO采用的是DMA2中的通道4。在数据传输的时候SDIO可向DMA发出请求。二．讲解SDIO的命令、数据传输方式。SDIO的所有命令及命令响应，都是通过SDIO-CMD引脚来传输的。-第6页-命令只能由host即STM32的SDIO控制器发出。SDIO协议把命令分成了11种，包括基本命令，读写命令还有ACMD系列命令等。其中，在发送ACMD命令前，要先向卡发送编号为CMD55的命令。参照下面的命令格式图，其中的startbit，transmissionbit，crc7，endbit，都是由STM32中的SDIO硬件完成，我们在软件上配置的时候只需要设置commandindex和命令参数argument。Commandindex就是命令索引（编号），如CMD0，CMD1…被编号成0，1...。有的命令会包含参数，读命令的地址参数等，这个参数被存放在argument段。SD卡命令格式可以通过下面的函数来配置、发送命令：1.SDIO_SendCommand(&SDIO_CmdInitStructure);//发送命令SD卡对host的各种命令的回复称为响应，除了CMD0命令外，SD卡在接收到命令都会返回一个响应。对于不同的命令，会有不同的响应格式，共7种，分为长响应型（136bit）和短响应型（48bit）。以下图，响应6（R6）为例：SD卡命令响应格式（R6）-第7页-SDIO通过CMD接收到响应后，硬件去除头尾的信息，把commandindex保存到SDIO_RESPCMD寄存器，把argumentfield内容保存存储到SDIO_RESPx寄存器中。这两个值可以分别通过下面的库函数得到。1.SDIO_GetCommandResponse();//卡返回接收到的命令2.SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1);//卡返回的argumentfield内容数据写入，读取。请看下面的写数据时序图，在软件上，我们要处理的只是读忙。另外，我们的实验中用的是MicroSD卡，有4条数据线，默认的时候SDIO采用1条数据线的传输方式，更改为4条数据线模式要通过向卡发送命令来更改。SD卡的多块写入时序图三．卡的种类。STM32的SDIO支持SD存储卡，SDI/O卡，MMC卡。其中SDI/O卡与SD存储卡是有区别的，SDI/O卡实际上就是利用SDIO接口的一些模块，插入SD的插槽中，扩展设备的功能，如：SDI/Owifi,SDI/Ocmos相机等。而SD存储卡就是我们平时常见的单纯用于存储数据的卡。-第8页-可使用SDIO接口类型的卡本实验中使用的MicroSD卡属于SDSC(标准容量，最大两G)卡。介绍卡的种类是因为SD协议中的命令也支持这三种类型的卡，因此对STM32中的SDIO接口进行初始化后，上电后就要对接入的卡进行检测、分类，这个过程是通过向卡发送一系列不同的命令，根据卡不同的响应来进行分类。下面进入代码展开具体讲解。1.4代码分析首先要添加用的库文件，在工程文件夹下Fwlib下我们需添加以下库文件：FWlib/stm32f10x_gpio.cFWlib/stm32f10x_rcc.cFWlib/stm32f10x_usart.cFWlib/stm32f10x_sdio.cFWlib/stm32f10x_dma.cFWlib/misc.c还要在stm32f10x_conf.h中把相应的头文件添加进来：-第9页-1.#includestm32f10x_dma.h2.#includestm32f10x_gpio.h3.#includestm32f10x_rcc.h4.#includestm32f10x_sdio.h5.#includestm32f10x_usart.h6.#includemisc.h保持良好的习惯，从main函数开始分析：1.intmain(void)2.{3.4./*进入到main函数前，启动文件startup（startup_stm32f10x_xx.s）已经调用了在5.system_stm32f10x.c中的SystemInit()，配置好了系统时钟，在外部晶振8M的条件下，6.设置HCLK=72M*/7.8./*InterruptConfig*/9.NVIC_Configuration();10.11./*USART1config*/12.USART1_Config();13.14./*------------------------------SDInit----------------------------------*/15.Status=SD_Init();16.17.printf(\r\n这是一个MicroSD卡实验(没有跑文件系统).........\r\n);18.19.20.if(Status==SD_OK)//检测初始化是否成功21.{22.printf(\r\nSD_Init初始化成功\r\n);23.}24.else25.{26.printf(\r\nSD_Init初始化失败\r\n);27.printf(\r\n返回的Status的值为：%d\r\n,Status);28.}29.30.printf(\r\nCardTypeis：%d,SDCardInfo.CardType);31.printf(\r\nCardCapacityis：%d,SDCardInfo.CardCapacity);32.printf(\r\nCardBlockSizeis：%d,SDCardInfo.CardBlockSize);33.printf(\r\nRCAis：%d,SDCardInfo.RCA);34.printf(\r\nManufacturerIDis：%d\r\n,SDCardInfo.SD_cid.ManufacturerID);35.36.SD_EraseTest();//擦除测试37.38.SD_SingleBlockTest();//单块读写测试39.40.SD_MultiBlockTest();//多块读写测试41.42.while(1)43.{}44.}-第10页-main函数的流程简单明了：1.用NVIC_Configuration()初始化好SDIO的中断；2.用USART1_Config()配置好用于返回调试信息的串口，SD_Init()开始进行SDIO的初始化；3.最后分别用SD_EraseTest()、SD_SingleBlockTest()、SD_MultiBlockTest()进行擦除，单数据块读写，多数据块读写测试。下面我们先进入SDIO驱动函数的大头——SD_Init()进行分析：1./*2.*函数名：SD_Init3.*描述：初始化SD卡，使卡处于就绪状态(准备传输数据)4.*输入：无5.*输出：-SD_ErrorSD卡错误代码6.*成功时则为SD_OK7.*调用：外部调用8.*/9.SD_ErrorSD_Init(void)10.{11./*重置SD_Error状态*/12.SD_Errorerrorstatus=SD_OK;13.14./*SDIO外设底层引脚初始化*/15.GPIO_Configuration();16.17./*对SDIO的所有寄存器进行复位*/18.SDIO_DeInit();19.20./*上电并进行卡识别流程，确认卡的操作电压*/21.errorstatus=SD_PowerON();22.23./*如果上电，识别不成功，返回“响应超时”错误*/24.if(errorstatus!=SD_OK)25.{26./*!CMDResponseTimeOut(waitforCMDSENTflag)*/27.return(errorstatus);28.}29.30./*卡识别成功，进行卡初始化*/31.errorstatus=SD_InitializeCards();32.33.if(errorstatus!=SD_OK)//失败返回34.{35./*!CMDResponseTimeOut(waitforCMDSENTflag)*/36.return(errorstatus);37.}38.39./*!ConfiguretheS