SD卡彻底解析和程序

SD卡彻底解析和程序SD（SecureDigitalMemoryCard）中文翻译为安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛的用于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理（PDA）和多媒体播放器等。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。SD卡一般支持2种操作模式：1，SD卡模式：2，SPI模式：主机可以选择以上任意一种模式同SD卡通信，SD卡模式允许4线的高速数据传输。SPI模式允许简单的通过SPI接口来和SD卡通信，这种模式同SD卡模式相比就丧失了速度。SD卡引脚功能描述如下图所示：SD卡的引脚排序如下图所示：SD卡只能使用3.3V的IO电平，所以，MCU一定要能够支持3.3V的IO端口输出。注意：在SPI模式下，CS/MOSI/MISO/CLK都需要加10-100K左右的上拉电阻。SD卡要进入SPI模式很简单，就是在SD卡收到复位命令（CMD0）时，CS为有效电平（低电平则SPI模式被启用。不过在发送CMD0之前，要发送74个时钟，这是因为SD卡内部有个供电电压上升时间，大概为64个CLK，剩下的10个CLK用于SD卡同步，之后才能开始CMD0的操作，在卡初始化的时候，CLK时钟最大不能超过400KHz！下面终点介绍一下SD卡在SPI模式下的相关操作。首先介绍SPI模式下几个重要的操作命令，如下图所示：其中R1的回应格式如下表所示：接着看看SD卡的初始化，SD卡的典型初始化过程如下：1、初始化与SD卡连接的硬件条件（MCU的SPI配置，IO口配置）；2、上电延时（74个CLK）;3、复位卡（CMD0）;4、激活卡，内部初始化并获取卡类型（CMS1(用于MMC卡)、CMD5。CMD41）；5、查询OCR，获取供电状况（CMD58）；6、是否使用CRC（CMD59）；7、设置读写块数据长度（CMD16）；8、读取CSD，获取存储卡的其他信息（CMD9）；9、发送8CLK后，禁止片选；这样我们完成了对SD卡的初始化，这里我们一般设置读写块数据长度为512个字节，并禁止使用CRC。在完成了初始化之后，就可以开始读写数据了。SD卡读数据，这里通过CMD17来实现，具体过程如下：1、发送CMD17;2、接收卡响应R1；3、接收数据起始令牌0XFE；4、接收数据；5、接收2个字节的CRC，如果没有开启CRC，这两个字节在读取后可以丢掉；6、8CLK之后禁止片选。以上就是一个典型的读取SD卡数据过程，SD卡的写与读数据差不多，写数据通过CMD24来实现，具体过程如下：1、发送CMD24；2、接收卡响应R1；3、发送写数据起始令牌0XFE；4、发送数据；5、发送2字节的伪CRC；6、8CLK之后禁止片选。以上就是一个典型的写SD卡过程。#includeMMC.hunsignedcharInit_Flag;//Setitto1whenInitisprocessing.unsignedcharcard_type;voidNOP(void);unsignedcharCMD[]={0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95};//CMD0/**********************************************************延时子函数**********************************************************/voiddelay(unsignedinttime){while(time--);}/**********************************************************us延时子程序(4.34us)**********************************************************/voiddelayNOP(){NOP();NOP();NOP();NOP();}/**********************************************************延时程序**********************************************************/voidNOP(){vu16i;for(i=0;i}/**********************************************************卡端口初始化***********************************************************voidMMC_Port_Init(){//SPI_CLK=1;GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CLK);//置位LCD_RS//SPI_DO=1;GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_DO);//SPI_CS=1;GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CS);}//*********************************************************//RoutineforsendingabytetoMMC/SD-Card//writeabyte//*********************************************************voidWrite_Byte_MMC(ucharvalue){unsignedchari;for(i=0;i{if(value&0x80)//SPI_DI=1;//Sendbitbybit(MSBFirst)GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_DI);else//SPI_DI=0;GPIO_ResetBits(GPIOA,SPI_DI);//SPI_CLK=0;//ClocklowGPIO_ResetBits(GPIOA,SPI_CLK);if(Init_Flag)delayNOP();//SPI_CLK=1;//ClockHighGPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CLK);if(Init_Flag)delayNOP();value}}//*********************************************************//RoutineforreadingabytefromMMC/SD-Card//SoftwareSPI//*********************************************************unsignedcharRead_Byte_MMC(){unsignedchartemp=0;unsignedchari;//SPI_DO=1;GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_DO);for(i=0;i{//SPI_CLK=0;//ClockLowGPIO_ResetBits(GPIOA,SPI_CLK);if(Init_Flag)delayNOP();//SPI_CLK=1;//ClockHighGPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CLK);if(Init_Flag)delayNOP();temp=(temp}return(temp);}//*********************************************************//SendaCommandtoMMC/SD-Card//Return:thesecondbyteofresponseregisterofMMC/SD-Card//*********************************************************unsignedcharWrite_Command_MMC(unsignedchar*CMD){unsignedchartmp;unsignedchari;//setMMC_Chip_Selecttohigh(MMC/SD-Carddisable)//SPI_CS=1;GPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CS);//send8ClockImpulseWrite_Byte_MMC(0xFF);//setMMC_Chip_Selecttolow(MMC/SD-Cardactive)//SPI_CS=0;GPIO_ResetBits(GPIOA,SPI_CS);//send6ByteCommandtoMMC/SD-Cardfor(i=0;i{Write_Byte_MMC(*CMD++);}i=0;//get16bitresponseRead_Byte_MMC();//readthefirstbyte,ignoreit.do{//Onlylast8bitisusedhere.Readitout.tmp=Read_Byte_MMC();i++;}while((tmp==0xff)&&(ireturn(tmp);}//*********************************************************//RoutineforInitMMC/SDcard(SPI-MODE)unsignedcharMMC_Init()//*********************************************************{unsignedchartemp;unsignedchari;MMC_Port_Init();//InitSPIportdelay(200);Init_Flag=1;//Settheinitflagfor(i=0;i{Write_Byte_MMC(0xff);//send74clockatleast!!!}//SendCommandCMD0toMMC/SDCardi=0;do{//retry200timestosendCMD0commandtemp=Write_Command_MMC(CMD);i++;if(i=200){//timeoutreturn(INIT_CMD0_ERROR);//CMD0Error!}}while(temp!=1);i=0;do{CMD[0]=0x77;//CMD55命令temp=Write_Command_MMC(CMD);//先发送CMD55if(temp==0x01)//如果有反应{CMD[0]=0x69;//ACMD41命令temp=Write_Command_MMC(CMD);//发送CMD41进行激活if(temp==0x00)//激活成功就是SD卡{card_type=1;//SD}}else//如果发送CMD55无反应，改发送CMD1{CMD[0]=0x41;//CMD1命令CMD[5]=0xFF;temp=Write_Command_MMC(CMD);//发送CMD1进行激活if(temp==0x00)//激活成功就是MMC卡{card_type=0;//MMC}}i++;if(i=200){return(INIT_CMD1_ERROR);//CMD1Error!}}while(temp!=0x00);//MMC和SD卡激活后的返回值均为0x00Init_Flag=0;//Initiscompleted,cleartheflag//SPI_CS=1;//setMMC_Chip_SelecttohighGPIO_SetBits(GPIOA,SPI_CS);//wr_string(0,2,INITSUCCESS);return(0);//Allcommandshavebeentaken.}//*********************************************************//RoutineforreadingdataReg