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SD卡在單片機上的應(yīng)用

作者: 時間:2010-01-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

與此時序相對應(yīng)的程序如下:

C程序

//------------------------------------------------------------

讀取卡的CID寄存器 16字節(jié) 成功返回0

//------------------------------------------------------------

unsigned char Read_CID_(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=_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
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(biāo)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:

C程序

//-------------------------------------------------------------------

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:

C程序

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:

C程序

//-----------------------------------------------------------------

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。機采用STC89LE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(dāng)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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