本代码实现ESP32与SD卡的交互，包括定义SPI引脚、创建自定义SPI类实例、编写WriteFile与ReadFile函数进行文件读写。setup函数初始化串口、SPI、SD卡，向“/test.txt”写入“myfirstmessage”，读取并打印其内容。loop函数留空待扩展。

1. 需要准备的软硬件：

1.1 硬件：

1. ESP32开发板

2. SD卡模块（如下图），可以是单独的TF卡模块也可以是集成到TFT屏幕的SD模块，TF卡与SD卡的硬件逻辑是一样，这主里不做区分

3. SD卡，Arduino 库仅支持 FAT16 和 FAT32 文件系统。 确保您的 SD 卡仅使用这两种格式进行格式化，否则将初始化错误。
   写本文时，在电脑上将SD卡以FAT32格式来格式化
   对于不同卡格式如下：

• 对于SDSC卡:
  容量介于 16 MB 和 32 MB 之间 - FAT 16
  容量大于32 MB-FAT 16B
• 对于SDHC卡
  容量小于 7.8 GB- FAT 32
  容量大于 7.8 GB- FAT 32
• 对于SDXC卡
  exFAT

1.2 软件

1. Arduino IDE或者在VS Code里的PlatformIO

1.3 连线方式一及代码

1.3.1 连接方式一如下表，本连线方式是用的ESP32的默认SPI接线方式，注意1.1的引脚图里23脚是VSPI MISO, 19脚是VSPI MOSI, 18脚是VSPI CLK 因此在接下来的代码中没有单独定义MISO、MOSI和CLK引脚。

引脚名称	描述	引脚编号
CS	Chip Select	5
SCK	Clock	18
MISO	Master In Slave Out	19
MOSI	Master Out Slave In	23

1.3.2 代码一：

/*SD Card Interface code for ESP32SPI Pins of ESP32 SD card as follows:CS    = 5;MOSI  = 23;MISO  = 19;SCK   = 18; 
*/#include <SPI.h>
#include <SD.h>File myFile;
const int CS = 5;/*** @brief 将指定消息写入到文件中。* * @param path 指向要写入的文件路径的字符指针。* @param message 指向要写入文件的消息的字符指针。* 该函数尝试打开指定路径的文件以进行写操作。如果文件成功打开，它将写入给定的消息，* 然后关闭文件，并通过串口打印一条完成消息。如果无法打开文件，它将打印错误消息和文件路径。*/
void WriteFile(const char *path, const char *message){// 尝试打开文件以写入myFile = SD.open(path, FILE_WRITE);if (myFile) { // 文件打开成功Serial.printf("Writing to %s ", path); // 打印正在写入的文件路径myFile.println(message); // 写入消息到文件myFile.close(); // 关闭文件Serial.println("completed."); // 打印写入完成信息} else { // 文件打开失败Serial.println("error opening file "); // 打印错误信息Serial.println(path); // 打印文件路径}
}/*** 读取指定路径的文件* * @param path 指向要打开的文件路径的字符指针* * 该函数尝试打开指定路径的文件，如果成功打开，则逐字节读取文件内容并通过串口打印。* 如果无法打开文件，将打印错误信息。*/
void ReadFile(const char *path){myFile = SD.open(path); // 尝试打开文件if (myFile) { // 如果文件成功打开Serial.printf("Reading file from %s\n", path); // 打印读取文件的路径信息while (myFile.available()) { // 循环，直到文件没有更多可用数据Serial.write(myFile.read()); // 读取并打印文件的一个字节}myFile.close(); // 关闭文件} else {Serial.println("error opening test.txt"); // 如果无法打开文件，打印错误信息}
}void setup() {Serial.begin(9600);delay(500);while (!Serial) { ; }Serial.println("Initializing SD card...");if (!SD.begin(CS)) {Serial.println("initialization failed!");return;}Serial.println("initialization done.");WriteFile("/test.txt", "ElectronicWings.com");ReadFile("/test.txt");
}void loop() {// nothing happens after setup
}

1.4 连线方式二及代码

1.4.1 连接方式二如下表，本连线方式并没有使用ESP32默认的引脚，而是对SPI各个引脚进行了重定义

引脚名称	描述	引脚编号
CS	Chip Select	23
SCK	Clock	16
MISO	Master In Slave Out	2
MOSI	Master Out Slave In	17

1.4.2 代码二：

与代码一的主要不同只有下面几行：

const int MOSI_PIN = 17; // 定义SPI通信中MOSI（Master Out Slave In）信号的常量
const int MISO_PIN = 2; // 定义SPI通信中MISO（Master In Slave Out）信号的常量
const int SCK_PIN = 16; // 定义SPI通信中SCK（Serial Clock）信号的常量// 定义一个自定义的SPI类实例
SPIClass CustomSPI;void setup(){// 初始化自定义SPI通信，传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号CustomSPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, CS);// 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回if (!SD.begin(CS, CustomSPI, 1000000)){Serial.println("initialization failed!");return;}
}

完整代码如下：

#include <Arduino.h>
/*SD Card Interface code for ESP32SPI Pins of ESP32 SD card as follows:CS    = 23;MOSI  = 17;MISO  = 2;SCK   = 16;
*/#include <SPI.h>
#include <SD.h>// 定义一个文件对象
File myFile; const int CS = 23; // 定义SPI通信中CS（Chip Select）信号的常量
const int MOSI_PIN = 17; // 定义SPI通信中MOSI（Master Out Slave In）信号的常量
const int MISO_PIN = 2; // 定义SPI通信中MISO（Master In Slave Out）信号的常量
const int SCK_PIN = 16; // 定义SPI通信中SCK（Serial Clock）信号的常量// 定义一个自定义的SPI类实例
SPIClass CustomSPI;
/*** @brief 将指定消息写入到文件中。* * @param path 指向要写入的文件路径的字符指针。* @param message 指向要写入文件的消息的字符指针。* 说明：函数不返回任何值，但会在串口打印操作的结果。*/
void WriteFile(const char *path, const char *message)
{// 尝试打开文件以便写入myFile = SD.open(path, FILE_WRITE);if (myFile){// 打印正在写入的文件路径Serial.printf("Writing to %s ", path);// 写入消息到文件，并在末尾添加换行符myFile.println(message);// 关闭文件myFile.close(); // 打印写入操作完成的通知Serial.println("completed.");}else{// 打印打开文件失败的通知Serial.println("error opening file ");// 打印失败的文件路径Serial.println(path);}
}/*** 读取指定路径的文件* * @param path 指向要打开的文件路径的字符指针* * 该函数尝试打开指定路径的文件，如果成功打开，则逐字节读取文件内容并通过串口打印。* 如果无法打开文件，将打印错误信息。*/
void ReadFile(const char *path)
{myFile = SD.open(path); // 尝试打开文件if (myFile) // 如果文件成功打开{Serial.printf("Reading file from %s\n", path); // 打印读取文件的路径信息while (myFile.available()) // 循环读取文件中的所有内容{Serial.write(myFile.read()); // 将读取到的每个字节通过串口发送}myFile.close(); // 关闭文件}else // 如果文件打开失败{Serial.println("error opening test.txt"); // 打印错误信息}
}/*** @brief 初始化设置函数* 该函数主要完成以下初始化工作：* 1. 初始化串口通信，设置波特率为9600；* 2. 初始化自定义SPI通信，并传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号；* 3. 等待串口完全初始化；* 4. 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回；* 5. 写入测试文件"/test.txt"；* 6. 读取测试文件"/test.txt"的内容。* * 该函数没有参数和返回值。*/
void setup()
{// 初始化串口通信，设置波特率为9600，并延迟500msSerial.begin(9600);delay(500);// 初始化自定义SPI通信，传入SCK、MISO、MOSI引脚及CS控制信号CustomSPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, CS);// 等待直到串口完全初始化while (!Serial){;} // 打印初始化SD卡的开始信息Serial.println("Initializing SD card...");// 初始化SD卡，如果初始化失败则打印错误信息并返回if (!SD.begin(CS, CustomSPI, 1000000)){Serial.println("initialization failed!");return;}// 打印SD卡初始化成功的消息Serial.println("initialization done.");// 写入测试文件"/test.txt"WriteFile("/test.txt", "myfirstmessage");// 读取测试文件"/test.txt"的内容ReadFile("/test.txt");//打印读取到的内容Serial.println("Reading from test.txt");}void loop()
{}