單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的讀寫(xiě).docx

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1、單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的讀寫(xiě)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的讀寫(xiě)SD卡在現(xiàn)在的日常生活與工作中使用非常廣泛，時(shí)下已經(jīng)成為最為通用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡。在諸如MP3、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備上也都采用SD卡作為其存儲(chǔ)設(shè)備。SD卡之所以得到如此廣泛的使用，是因?yàn)樗鼉r(jià)格低廉、存儲(chǔ)容量大、使用方便、通用性與安全性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。既然它有著這么多優(yōu)點(diǎn)，那么如果將它加入到單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中來(lái)，將使系統(tǒng)變得更加出色。這就要求對(duì)SD卡的硬件與讀寫(xiě)時(shí)序進(jìn)行研究。對(duì)

2、于SD卡的硬件結(jié)構(gòu)，在官方的文檔上有很詳細(xì)的介紹，如SD卡內(nèi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)單元組織方式等內(nèi)容。要實(shí)現(xiàn)對(duì)它的讀寫(xiě)，最核心的是它的時(shí)序，筆者在經(jīng)過(guò)了實(shí)際的測(cè)試后，使用51單片機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)SD卡的扇區(qū)讀寫(xiě)，并對(duì)其讀寫(xiě)速度進(jìn)行了評(píng)估。下面先來(lái)講解SD卡的讀寫(xiě)時(shí)序。（1）?SD卡的引腳定義：??SD卡引腳功能詳述：引腳編號(hào)SD模式???????SPI模式名稱(chēng)類(lèi)型描述名稱(chēng)類(lèi)型描述1CS/DAT3IO或PP卡檢測(cè)/數(shù)據(jù)線3#CSI片選2CMDPP命令/回應(yīng)DII數(shù)據(jù)輸入3VSS1S電源地VSSS電源地4VDDS電源VDDS電源5CLKI時(shí)鐘SCLKI時(shí)鐘6V

3、SS2S電源地VSS2S電源地7DAT0IO或PP數(shù)據(jù)線0DOO或PP數(shù)據(jù)輸出8DAT1IO或PP數(shù)據(jù)線1RSV??9DAT2IO或PP數(shù)據(jù)線2RSV??注：S：電源供給?I：輸入O：采用推拉驅(qū)動(dòng)的輸出?PP：采用推拉驅(qū)動(dòng)的輸入輸出SD卡SPI模式下與單片機(jī)的連接圖：?????SD卡支持兩種總線方式：SD方式與SPI方式。其中SD方式采用6線制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而SPI方式采用4線制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。SD方式時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度與SPI方式要快，采用單片機(jī)對(duì)SD卡進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)一

4、般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。這里只對(duì)其SPI方式進(jìn)行介紹。（2）?SPI方式驅(qū)動(dòng)SD卡的方法????SD卡的SPI通信接口使其可以通過(guò)SPI通道進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。從應(yīng)用的角度來(lái)看，采用SPI接口的好處在于，很多單片機(jī)內(nèi)部自帶SPI控制器，不光給開(kāi)發(fā)上帶來(lái)方便，同時(shí)也見(jiàn)降低了開(kāi)發(fā)成本。然而，它也有不好的地方，如失去了SD卡的性能優(yōu)勢(shì)，要解決這一問(wèn)題，就要用SD方式，因?yàn)樗峁└蟮目偩€數(shù)據(jù)帶寬。SPI接口的選用是在上電初始時(shí)向其寫(xiě)入第一個(gè)命令時(shí)進(jìn)行的。以下介紹SD卡的驅(qū)動(dòng)方法，只實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的扇區(qū)讀寫(xiě)。1）?

5、命令與數(shù)據(jù)傳輸1.?命令傳輸SD卡自身有完備的命令系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)操作。命令格式如下：??????命令的傳輸過(guò)程采用發(fā)送應(yīng)答機(jī)制，過(guò)程如下：??????????????????????????每一個(gè)命令都有自己命令應(yīng)答格式。在SPI模式中定義了三種應(yīng)答格式，如下表所示：字節(jié)位含義???17開(kāi)始位，始終為06參數(shù)錯(cuò)誤5地址錯(cuò)誤4擦除序列錯(cuò)誤3CRC錯(cuò)誤2非法命令1擦除復(fù)位0閑置狀態(tài)字節(jié)位含義???17開(kāi)始位，始終為06參數(shù)錯(cuò)誤5地址錯(cuò)誤4擦除序列錯(cuò)誤3CRC錯(cuò)誤2非法命令1擦除復(fù)位0閑置狀態(tài)???27溢出，CSD覆蓋6擦除參數(shù)5寫(xiě)保護(hù)非法4卡ECC失敗

6、3卡控制器錯(cuò)誤2未知錯(cuò)誤1寫(xiě)保護(hù)擦除跳過(guò)，鎖／解鎖失敗0鎖卡字節(jié)位含義???17開(kāi)始位，始終為06參數(shù)錯(cuò)誤5地址錯(cuò)誤4擦除序列錯(cuò)誤3CRC錯(cuò)誤2非法命令1擦除復(fù)位0閑置狀態(tài)2～5全部操作條件寄存器，高位在前寫(xiě)命令的例程：//-------------------------------------------------------------------//??向SD卡中寫(xiě)入命令，并返回回應(yīng)的第二個(gè)字節(jié)??//-------------------------------------------------------------------uns

7、igned?char?Write_Command_SD(unsigned?char?CMD)??{?????unsigned?char?tmp;?????unsigned?char?retry=0;?????unsigned?char?i;?????//禁止SD卡片選??????SPI_CS=1;?????//發(fā)送8個(gè)時(shí)鐘信號(hào)??????Write_Byte_SD(0xFF);?????//使能SD卡片選??????SPI_CS=0;?????//向SD卡發(fā)送6字節(jié)命令??????for?(i=0;i<0x06;i++)??????{????????

8、?Write_Byte_SD(CMD++);?????}?????//獲得16位的回應(yīng)??????Read_