51单片机实现对SD卡的读写

作者：时间：2016-11-25 来源：网络收藏

4）读取CSD
CSD（Card-Specific Data）寄存器提供了读写SD卡的一些信息。其中的一些单元可以由用户重新编程。具体的CSD结构如下：

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/201611/321134.htm

名称	域	数据宽度	单元类型	CSD划分
CSD结构	CSD_STRUCTURE	2	R	[127:126]
保留	-	6	R	[125:120]
数据读取时间1	TAAC	8	R	[119:112]
数据在CLK周期内读取时间2（NSAC*100）	NSAC	8	R	[111:104]
最大数据传输率	TRAN_SPEED	8	R	[103:96]
卡命令集合	CCC	12	R	[95:84]
最大读取数据块长	READ_BL_LEN	4	R	[83:80]
允许读的部分块	READ_BL_PARTIAL	1	R	[79:79]
非线写块	WRITE_BLK_MISALIGN	1	R	[78:78]
非线读块	READ_BLK_MISALIGN	1	R	[77:77]
DSR条件	DSR_IMP	1	R	[76:76]
保留	-	2	R	[75:74]
设备容量	C_SIZE	12	R	[73:62]
最大读取电流@VDDmin	VDD_R_CURR_MIN	3	R	[61:59]
最大读取电流@VDDmax	VDD_R_CURR_MAX	3	R	[58:56]
最大写电流@VDDmin	VDD_W_CURR_MIN	3	R	[55:53]
最大写电流@VDDmax	VDD_W_CURR_MAX	3	R	[52:50]
设备容量乘子	C_SIZE_MULT	3	R	[49:47]
擦除单块使能	ERASE_BLK_EN	1	R	[46:46]
擦除扇区大小	SECTOR_SIZE	7	R	[45:39]
写保护群大小	WP_GRP_SIZE	7	R	[38:32]
写保护群使能	WP_GRP_ENABLE	1	R	[31:31]
保留	-	2	R	[30:29]
写速度因子	R2W_FACTOR	3	R	[28:26]
最大写数据块长度	WRITE_BL_LEN	4	R	[25:22]
允许写的部分部	WRITE_BL_PARTIAL	1	R	[21:21]
保留	-	5	R	[20:16]
文件系统群	FILE_OFRMAT_GRP	1	R/W	[15:15]
拷贝标志	COPY	1	R/W	[14:14]
永久写保护	PERM_WRITE_PROTECT	1	R/W	[13:13]
暂时写保护	TMP_WRITE_PROTECT	1	R/W	[12:12]
文件系统	FIL_FORMAT	2	R/W	[11:10]
保留	-	2	R/W	[9:8]
CRC	CRC	7	R/W	[7:1]
未用，始终为1	-	1		[0:0]

读取CSD 的时序：

相应的程序例程如下：

//-----------------------------------------------------------------------------------------
读SD卡的CSD寄存器共16字节返回0说明读取成功
//-----------------------------------------------------------------------------------------
unsignedcharRead_CSD_SD(unsignedchar*Buffer)
{
//读取CSD寄存器的命令
unsignedcharCMD[]={0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
unsignedchartemp;
temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16);//read16bytes
return(temp);
}

4）读取SD卡信息
综合上面对CID与CSD寄存器的读取，可以知道很多关于SD卡的信息，以下程序可以获取这些信息。如下：

//-----------------------------------------------------------------------------------------------
//返回
//SD卡的容量，单位为M
//sectorcountandmultiplierMBarein
u08==C_SIZE/(2^(9-C_SIZE_MULT))
//SD卡的名称
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
voidSD_get_volume_info()
{
unsignedchari;
unsignedcharc_temp[5];
VOLUME_INFO_TYPESD_volume_Info,*vinf;
vinf=&SD_volume_Info;//Initthepointoer;
/读取CSD寄存器
Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat);
//获取总扇区数
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;
//获取multiplier
vinf->sector_multiply=sectorBuffer.dat[9]&0x03;
vinf->sector_multiply<<=1;
vinf->sector_multiply+=(sectorBuffer.dat[10]&0x80)>>7;
//获取SD卡的容量
vinf->size_MB=vinf->sector_count>>(9-vinf->sector_multiply);
//getthenameofthecard
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;//endflag
}
以上程序将信息装载到一个结构体中，这个结构体的定义如下：
typedefstructSD_VOLUME_INFO
{//SD/SDCardinfo
unsignedintsize_MB;
unsignedcharsector_multiply;
unsignedintsector_count;
unsignedcharname[6];
}VOLUME_INFO_TYPE;

5）扇区读
扇区读是对SD卡驱动的目的之一。SD卡的每一个扇区中有512个字节，一次扇区读操作将把某一个扇区内的512个字节全部读出。过程很简单，先写入命令，在得到相应的回应后，开始数据读取。
扇区读的时序：

扇区读的程序例程：

unsignedcharSD_Read_Sector(unsignedlongsector,unsignedchar*buffer)
{
unsignedcharretry;
//命令16
unsignedcharCMD[]={0x51,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
unsignedchartemp;
//地址变换由逻辑块地址转为字节地址
sector=sector<<9;//sector=sector*512
CMD[1]=((sector&0xFF000000)>>24);
CMD[2]=((sector&0x00FF0000)>>16);
CMD[3]=((sector&0x0000FF00)>>8);
//将命令16写入SD卡
retry=0;
do
{//为了保证写入命令一共写100次
temp=Write_Command_MMC(CMD);
retry++;
if(retry==100)
{
return(READ_BLOCK_ERROR);//blockwriteError!
}
}
while(temp!=0);
//ReadStartByteformMMC/SD-Card(FEh/StartByte)
//Nowdataisready,youcanreaditout.
while(Read_Byte_MMC()!=0xfe);
readPos=0;
SD_get_data(512,buffer);//512字节被读出到buffer中
return0;
}
其中SD_get_data函数如下：
//----------------------------------------------------------------------------
获取数据到buffer中
//----------------------------------------------------------------------------
voidSD_get_data(unsignedintBytes,unsignedchar*buffer)
{
unsignedintj;
for(j=0;j
*buffer++=Read_Byte_SD();
}

6）扇区写
扇区写是SD卡驱动的另一目的。每次扇区写操作将向SD卡的某个扇区中写入512个字节。过程与扇区读相似，只是数据的方向相反与写入命令不同而已。
扇区写的时序：

扇区写的程序例程：

//--------------------------------------------------------------------------------------------
写512个字节到SD卡的某一个扇区中去返回0说明写入成功
//--------------------------------------------------------------------------------------------
unsignedcharSD_write_sector(unsignedlongaddr,unsignedchar*Buffer)
{
unsignedchartmp,retry;
unsignedinti;
//命令24
unsignedcharCMD[]={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);
//写命令24到SD卡中去
retry=0;
do
{//为了可靠写入，写100次
tmp=Write_Command_SD(CMD);
retry++;
if(retry==100)
{
return(tmp);//sendcommamdError!
}
}
while(tmp!=0);
//在写之前先产生100个时钟信号
for(i=0;i<100;i++)
{
Read_Byte_SD();
}
//写入开始字节
Write_Byte_MMC(0xFE);
//现在可以写入512个字节
for(i=0;i<512;i++)
{
Write_Byte_MMC(*Buffer++);
}
//CRC-Byte
Write_Byte_MMC(0xFF);//DummyCRC
Write_Byte_MMC(0xFF);//CRCCode
tmp=Read_Byte_MMC();//readresponse
if((tmp&0x1F)!=0x05)//写入的512个字节是未被接受
{
SPI_CS=1;
return(WRITE_BLOCK_ERROR);//Error!
}
//等到SD卡不忙为止
//因为数据被接受后，SD卡在向储存阵列中编程数据
while(Read_Byte_MMC()!=0xff){};
//禁止SD卡
SPI_CS=1;
return(0);//写入成功
}

此上内容在笔者的实验中都已调试通过。单片机采用STC89LE单片机（SD卡的初始化电压为2.0V~3.6V，操作电压为3.1V~3.5V，因此不能用5V单片机，或进行分压处理），工作于22.1184M的时钟下，由于所采用的单片机中没硬件SPI，采用软件模拟SPI，因此读写速率都较慢。如果要半SD卡应用于音频、视频等要求高速场合，则需要选用有硬件SPI的控制器，或使用SD模式，当然这就需要各位读者对SD模式加以研究，有了 SPI模式的基础，SD模式应该不是什么难事。

新闻中心

51单片机实现对SD卡的读写

评论

相关推荐

技术专区