《M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版》第四十六章 SD卡实验

正点原子运营

第四十六章 SD卡实验

1）实验平台：正点原子 M144Z-M3 STM32F103最小系统板

2) 章节摘自【正点原子】M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版

3）购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=609293737870

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boar ... _mini_sysboard.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正点原子STM32技术交流QQ群:725095144

本章将介绍使用STM32F103驱动SD卡进行SD卡的识别、读写等操作。通过本章的学习，读者将学习到SD卡的使用。

本章分为如下几个小节：

46.1 硬件设计

46.2 程序设计

46.3 下载验证

46.1 硬件设计

46.1.1 例程功能

1. LCD上显示SD卡信息

2. 按下WKUP按键可读取SD卡第0块的数据并通过串口显示

3. LED0闪烁，提示程序正在运行

46.1.2 硬件资源

1. LED

       LED0 - PB5

2. 正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块

3. 按键

       WKUP - PA0

4. USART1

       USART1_TX - PA9

       USART1_RX - PA10

5. SD

       SDIO_D0 - PC8

       SDIO_D1 - PC9

       SDIO_D2 - PC10

       SDIO_D3 - PC11

       SDIO_SCK - PC12

       SDIO_CMD - PD2

46.1.3 原理图

本章实验使用SDIO接口与SD卡进行连接，开发板板载了一个Micro SD卡座，用于连接SD卡，SD卡与MCU的连接原理图，如下图所示：                             

图46.1.3.1 SD卡与MCU的连接原理图

46.2 程序设计

46.2.1 SD卡驱动

本章实验的SD卡驱动包含两个文件，分别为：sdio_sdcard.c和sdio_sdcard.h，SD卡的驱动涉及SD的通信协议，本章实验配套实验例程的SD卡驱动已经根据SD协议实现了SD卡的初始化和读写等操作，对具体实现过程感兴趣的读者，可结合SD的协议查看本章实验配套实验例程的SD卡驱动。

46.2.2 实验应用代码

本章实验的应用代码，如下所示：

1. /**
   
2. *@brief   显示SD卡信息
   
3. *@param   无
   
4. *@retval  无
   
5. */
   
6. static void show_sd_info(void)
   
7. {
   
8.    HAL_SD_CardCIDTypeDef sd_card_cid = {0};
   
9.    
   
10.    HAL_SD_GetCardCID(&g_sd_handle, &sd_card_cid);
    
11.    
    
12.    printf( "Card Type: %s\r\n",
    
13.              (g_sd_card_info.CardType == CARD_SDSC) ?
    
14.              ((g_sd_card_info.CardVersion == CARD_V1_X) ? ("SDSC V1") :
    
15.              ((g_sd_card_info.CardVersion == CARD_V1_X) ? ("SDSC V2") :
    
16.              (""))) :
    
17.              ((g_sd_card_info.CardType == CARD_SDHC_SDXC) ? ("SDHC") :
    
18.              ((g_sd_card_info.CardType == CARD_SECURED) ? ("SECURE") :
    
19.              (""))));
    
20.    printf("CardManufacturerID:%d\r\n", sd_card_cid.ManufacturerID);
    
21.    printf("CardRCA:%d\r\n", g_sd_card_info.RelCardAdd);
    
22.    printf("LogBlockNbr:%d\r\n",g_sd_card_info.LogBlockNbr);
    
23.    printf("LogBlockSize:%d\r\n",g_sd_card_info.LogBlockSize);
    
24.    printf("CardCapacity:%d MB\r\n",
    
25.              (uint32_t)(((uint64_t)g_sd_card_info.LogBlockNbr *
    
26.    g_sd_card_info.LogBlockSize) >> 20));
    
27.    printf("CardBlockSize:%d\r\n\r\n", g_sd_card_info.BlockSize);
    
28.    
    
29.    lcd_show_string(30, 146, 200, 16, 16, "SD CardSize:     MB", BLUE);
    
30.    lcd_show_num(30 + 13 * 8, 146,
    
31.                  (uint32_t)(((uint64_t)g_sd_card_info.LogBlockNbr *
    
32.                              g_sd_card_info.LogBlockSize) >> 20), 5, 16, BLUE);
    
33. }
    
34. 
    
35. static void sd_read_test(void)
    
36. {
    
37.     uint8_t *buf;
    
38.     uint16_t index;
    
39.    
    
40.     buf= (uint8_t *)mymalloc(SRAMIN, g_sd_card_info.BlockSize);
    
41.     if (buf == NULL)
    
42.     {
    
43.          return;
    
44.     }
    
45.    
    
46.     /* 读取并打印SD卡第0个块的数据 */
    
47.     if (sd_read_disk(buf, 0, 1) == 0)
    
48.     {
    
49.          lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "USART1Sending Data...", BLUE);
    
50.          printf("Block 0 Data:\r\n");
    
51.          for (index=0; index<g_sd_card_info.BlockSize; index++)
    
52.          {
    
53.              printf("%02X ", buf[index]);
    
54.          }
    
55.          printf("\r\nData End\r\n");
    
56.          lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "USART1 SendData Over!", BLUE);
    
57.     }
    
58.     else
    
59.     {
    
60.          printf("SD read Failure!\r\n");
    
61.          lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "SD readFailure!      ", BLUE);
    
62.     }
    
63.    
    
64.    myfree(SRAMIN, buf);
    
65. }
    
66. 
    
67. int main(void)
    
68. {
    
69.     uint8_t t = 0;
    
70.     uint8_t key;
    
71.    
    
72.    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
    
73.    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 配置时钟，72MHz */
    
74.    delay_init(72);                     /* 初始化延时 */
    
75.    usart_init(115200);                 /* 初始化串口 */
    
76.    led_init();                         /* 初始化LED */
    
77.    key_init();                         /* 初始化按键 */
    
78.    lcd_init();                         /* 初始化LCD */
    
79.    my_mem_init(SRAMIN);                /* 初始化内部SRAM内存池 */
    
80.    
    
81.    lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    
82.    lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "SDTEST", RED);
    
83.    lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    
84.    
    
85.    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "WKUP: ReadBlock 0", RED);
    
86.    
    
87.     while (sd_init() != 0)
    
88.     {
    
89.          lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "SD CardError!", RED);
    
90.          delay_ms(500);
    
91.          lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "Please Check!", RED);
    
92.          delay_ms(500);
    
93.          LED0_TOGGLE();
    
94.     }
    
95.    
    
96.    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "SD CardOK    ", BLUE);
    
97.    
    
98.     /* 显示SD卡信息 */
    
99.    show_sd_info();
    
100.    
     
101.     while (1)
     
102.     {
     
103.          key = key_scan(0);
     
104.          if (key == WKUP_PRES)
     
105.          {
     
106.              /* 进行SD卡读测试 */
     
107.              sd_read_test();
     
108.          }
     
109.          
     
110.          if (++t == 20)
     
111.          {
     
112.              t = 0;
     
113.              LED0_TOGGLE();
     
114.          }
     
115.          
     
116.          delay_ms(10);
     
117.     }
     
118. }

复制代码

可以看到，本实验的应用代码中，通过初始化SD卡判断与SD卡的连接是否有误，SD卡初始化成功后便通过函数show_sd_info()打印SD卡的卡类型、容量等信息，同时也在LCD上显示了SD的容量信息，随后便不断地检测按键输入，若检测到WKUP按键被按下，则读取SD卡扇区0的512字节数据并通过串口输出至串口调试助手。

46.3 下载验证

在完成编译和烧录操作后，将准备好的SD卡插入开发板板载的SD卡卡座（请确保SD卡中没有有用的数据，或已做好备份），接着便能在LCD上看到SD卡的容量，以及串口调试助手显示了SD卡的卡类型、容量等信息，接着可以按下WKUP按键读取SD卡扇区0的512字节数据，可以通过串口调试助手查看读出的512字节数据。