STM32与CS创世SD NAND（贴片SD卡）结合完成FATFS文件系统移植与测试是一个涉及硬件与软件综合应用的复杂过程

一、前言

在STM32项目开发中，经常会用到存储芯片存储数据。比如：关机时保存机器运行过程中的状态数据，上电再从存储芯片里读取数据恢复；在存储芯片里也会存放很多资源文件。比如，开机音乐，界面上的菜单图标，字库文件，方便设备开机加载。

为了让单片机更加方便的读写这些资源文件，通常都会加文件系统，如果没有文件系统，直接读取写扇区的方式，对数据不好管理。这篇文章就手把手教大家，在STM32上完成FATFS文件系统的移植；主控芯片采用STM32F103ZET6，存储芯片我这里采用（雷龙） CS创世 SD NAND 。 SD NAND 简单来说就是贴片式SD卡，使用起来与普通的SD卡一样，简单的区别就是：比TF卡稳定，比eMMC便宜。下面章节里会详细介绍下 CS创世 SD NAND。

下面是CS创世 SD NAND 与STM32开发的板的接线实物图：

这是读写扇区测试的结果：

二、SD NAND 介绍

我当前使用的SD NAND型号是，CSNP32GCR01-AOW，容量是4GB。

下面是通过编写STM32代码读取的存储信息：

Card Type:SDHC V2.0
Card ManufacturerID:102
Card RCA:5000
Card Capacity:3696 MB
Card BlockSize:512

芯片的详细参数如下：

【1】不用写驱动程序自带坏块管理

【2】尺寸小巧，简单易用，兼容性强，稳定可靠，固件可定制，LGA-8封装

【3】标准SDIO接口，兼容SPI，兼容拔插式TF卡/SD卡，可替代普通TF卡/SD卡

【4】尺寸6.2x8mm，直接贴片，不占空间

【5】内置平均读写算法，通过1万次随机掉电测试

【6】耐高低温，机贴手贴都非常方便

【7】速度级别Class10（读取速度23.5MB/S写入速度12.3MB/S）

【8】支持标准的SD 2.0协议，用户可以直接移植标准驱动代码，省去了驱动代码编程环节。支持TF卡启动的SOC都可以用SD NAND

【9】比TF卡稳定，比eMMC便宜

**下面是芯片的实物图： ** 这是官网申请的样品，焊接了转接板，可以直接插在SD卡卡槽上测试。最终选型之后，设计PCB板时，设计接口，直接贴片上去使用，非常稳定，抖动也不会导致，外置卡TF卡这种容易松动的问题。

这是雷龙的官网： http://www.longsto.com/product/35.html

三、编写SD NAND驱动代码

SD NAND 的驱动代码与正常的SD卡协议是一样的，支持标准的SD 2.0协议，下面我就直接贴出写好的驱动代码。

包括了模拟SPI，硬件SPI，SDIO等3种方式，完成对SD NAND 的读写。我当前使用的主控板子是STM32F103ZET6，如果你使用的板子不是这一款，可能还是其他的CPU也没关系；我这里直接贴出了SPI模拟时序的驱动代码，可以直接移植到任何单片机上使用，代码拷贝过去也只需要修改GPIO口即可，非常方便。

3.1 SPI模拟时序驱动方式

（1）整体工程代码

这是当前工程的截图: 代码采用寄存器风格编写，非常简洁。

当前工程完成SD NAND卡初始化，扇区的读写，测试芯片基本的使用情况。

（2） sd.c

#include "sdcard.h"

static u8 SD_Type=0; //存放SD卡的类型

函数功能：SD卡底层接口,通过SPI时序向SD卡读写一个字节

函数参数：data是要写入的数据

返回值：读到的数据

u8 SDCardReadWriteOneByte(u8 DataTx)

{

u8 i;

u8 data=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

SDCARD_SCK=0;

if(DataTx&0x80)SDCARD_MOSI=1;

else SDCARD_MOSI=0;

SDCARD_SCK=1;

DataTx<<=1;

data<<=1;

if(SDCARD_MISO)data|=0x01;

}

return data;

}

//4种: 边沿两种、电平是两种

函数功能：底层SD卡接口初始化

本程序SPI接口如下：

PC11 片选 SDCardCS

PC12 时钟 SDCardSCLK

PD2 输出 SPI_MOSI--主机输出从机输入

PC8 输入 SPI_MISO--主机输入从机输出

void SDCardSpiInit(void)

{

/*1. 开启时钟*/

RCC->APB2ENR|=1<<5; //使能PORTD时钟

RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能PORTC时钟

/*2. 配置GPIO口模式*/

GPIOC->CRH&=0xFFF00FF0;

GPIOC->CRH|=0x00033008;

GPIOD->CRL&=0xFFFFF0FF;

GPIOD->CRL|=0x00000300;

/*3. 上拉*/

GPIOC->ODR|=1<<8;

GPIOC->ODR|=1<<11;

GPIOC->ODR|=1<<12;

GPIOD->ODR|=1<<2;

}

函数功能：取消选择,释放SPI总线

void SDCardCancelCS(void)

{

SDCARD_CS=1;

SDCardReadWriteOneByte(0xff);//提供额外的8个时钟

}

函数功能：选择sd卡,并且等待卡准备OK

函数返回值：0,成功;1,失败;

void SDCardSelectCS(void)

{

SDCARD_CS=0;

SDCardWaitBusy();//等待成功

}

函数功能：等待卡准备好

函数返回值：0,准备好了;其他,错误代码

void SDCardWaitBusy(void)

{

while(SDCardReadWriteOneByte(0XFF)!=0XFF){}

}

函数功能：等待SD卡回应

函数参数：

Response:要得到的回应值

返回值：

0,成功得到了该回应值

其他,得到回应值失败

u8 SDCardGetAck(u8 Response)

{

u16 Count=0xFFFF;//等待次数

while((SDCardReadWriteOneByte(0XFF)!=Response)&&Count)Count--;//等待得到准确的回应

if(Count==0)return SDCard_RESPONSE_FAILURE;//得到回应失败

else return SDCard_RESPONSE_NO_ERROR;//正确回应

}

函数功能：从sd卡读取一个数据包的内容

函数参数：

buf:数据缓存区

len:要读取的数据长度.

返回值：

0,成功;其他,失败;

u8 SDCardRecvData(u8*buf,u16 len)

{

if(SDCardGetAck(0xFE))return 1;//等待SD卡发回数据起始令牌0xFE

while(len--)//开始接收数据

{

*buf=SDCardReadWriteOneByte(0xFF);

buf++;

}

//下面是2个伪CRC（dummy CRC）

SDCardReadWriteOneByte(0xFF);

return 0;//读取成功

}

函数功能：向sd卡写入一个数据包的内容 512字节

函数参数：

buf 数据缓存区

cmd 指令

返回值：0表示成功;其他值表示失败;

u8 SDCardSendData(u8*buf,u8 cmd)

{

u16 t;

SDCardWaitBusy(); //等待忙状态

SDCardReadWriteOneByte(cmd);

if(cmd!=0XFD)//不是结束指令

{

for(t=0;t<512;t++)SDCardReadWriteOneByte(buf[t]);//提高速度,减少函数传参时间

SDCardReadWriteOneByte(0xFF); //忽略crc

SDCardReadWriteOneByte(0xFF);

t=SDCardReadWriteOneByte(0xFF); //接收响应

if((t&0x1F)!=0x05)return 2; //响应错误

}

return 0;//写入成功

}

函数功能：向SD卡发送一个命令

函数参数：

u8 cmd 命令

u32 arg 命令参数

u8 crc crc校验值

返回值:SD卡返回的响应

u8 SendSDCardCmd(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)

{

u8 r1;

SDCardCancelCS(); //取消上次片选

SDCardSelectCS(); //选中SD卡

//发送数据

SDCardReadWriteOneByte(cmd | 0x40);//分别写入命令

SDCardReadWriteOneByte(arg >> 24);

SDCardReadWriteOneByte(arg >> 16);

SDCardReadWriteOneByte(arg >> 8);

SDCardReadWriteOneByte(arg);

SDCardReadWriteOneByte(crc);

if(cmd==SDCard_CMD12)SDCardReadWriteOneByte(0xff);//Skip a stuff byte when stop reading

{

r1=SDCardReadWriteOneByte(0xFF);

}while(r1&0x80); //等待响应，或超时退出

return r1; //返回状态值

}

函数功能：获取SD卡的CID信息，包括制造商信息

函数参数：u8 *cid_data(存放CID的内存，至少16Byte）

返回值：

0：成功，1：错误

u8 GetSDCardCISDCardOutnfo(u8 *cid_data)

{

u8 r1;

//发SDCard_CMD10命令，读CID

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD10,0,0x01);

if(r1==0x00)

{

r1=SDCardRecvData(cid_data,16);//接收16个字节的数据

}

SDCardCancelCS();//取消片选

if(r1)return 1;

else return 0;

}

函数说明：

获取SD卡的CSD信息，包括容量和速度信息

函数参数：

u8 *cid_data(存放CID的内存，至少16Byte）

返回值：

0：成功，1：错误

u8 GetSDCardCSSDCardOutnfo(u8 *csd_data)

{

u8 r1;

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD9,0,0x01); //发SDCard_CMD9命令，读CSD

if(r1==0)

{

r1=SDCardRecvData(csd_data, 16);//接收16个字节的数据

}

SDCardCancelCS();//取消片选

if(r1)return 1;

else return 0;

}

函数功能：获取SD卡的总扇区数（扇区数）

返回值：

0表示容量检测出错，其他值表示SD卡的容量(扇区数/512字节)

说明：

每扇区的字节数必为512字节，如果不是512字节，则初始化不能通过.

u32 GetSDCardSectorCount(void)

{

u8 csd[16];

u32 Capacity;

u16 csize;

if(GetSDCardCSSDCardOutnfo(csd)!=0) return 0; //取CSD信息，如果期间出错，返回0

if((csd[0]&0xC0)==0x40) //SDHC卡，按照下面方式计算

{

csize = csd[9] + ((u16)csd[8] << 8) + 1;

Capacity = (u32)csize << 10;//得到扇区数

}

return Capacity;

}

函数功能：初始化SD卡

返回值：非0表示初始化失败!

u8 SDCardDeviceInit(void)

{

u8 r1; // 存放SD卡的返回值

u8 buf[4];

u16 i;

SDCardSpiInit();//初始化底层IO口

for(i=0;i<10;i++)SDCardReadWriteOneByte(0xFF); //发送最少74个脉冲

{

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD0,0,0x95);//进入IDLE状态闲置

}while(r1!=0X01);

SD_Type=0; //默认无卡

if(r1==0X01)

{

if(SendSDCardCmd(SDCard_CMD8,0x1AA,0x87)==1) //SD V2.0

{

for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SDCardReadWriteOneByte(0XFF);

if(buf[2]==0X01&&buf[3]==0XAA) //卡是否支持2.7~3.6V

{

SendSDCardCmd(SDCard_CMD55,0,0X01); //发送SDCard_CMD55

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD41,0x40000000,0X01);//发送SDCard_CMD41

}while(r1);

if(SendSDCardCmd(SDCard_CMD58,0,0X01)==0)//鉴别SD2.0卡版本开始

{

for(i=0;i<4;i++)buf[i]=SDCardReadWriteOneByte(0XFF);//得到OCR值

if(buf[0]&0x40)SD_Type=SDCard_TYPE_V2HC; //检查CCS

else SD_Type=SDCard_TYPE_V2;

}

printf("SD_Type=0x%X\r\n",SD_Type);

SDCardCancelCS(); //取消片选

if(SD_Type)return 0; //初始化成功返回0

else if(r1)return r1; //返回值错误值

return 0xaa; //其他错误

}

函数功能：读SD卡

函数参数：

buf:数据缓存区

sector:扇区

cnt:扇区数

返回值:

0,ok;其他,失败.

说明：

SD卡一个扇区大小512字节

u8 SDCardReadData(u8*buf,u32 sector,u32 cnt)

{

u8 r1;

if(SD_Type!=SDCard_TYPE_V2HC)sector<<=9;//转换为字节地址

if(cnt==1)

{

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD17,sector,0X01);//读命令

if(r1==0) //指令发送成功

{

r1=SDCardRecvData(buf,512); //接收512个字节

}

}else

{

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD18,sector,0X01);//连续读命令

{

r1=SDCardRecvData(buf,512);//接收512个字节

buf+=512;

}while(--cnt && r1==0);

SendSDCardCmd(SDCard_CMD12,0,0X01); //发送停止命令

}

SDCardCancelCS();//取消片选

return r1;//

}

函数功能：向SD卡写数据

函数参数：

buf:数据缓存区

sector:起始扇区

cnt:扇区数

返回值：

0,ok;其他,失败.

说明：

SD卡一个扇区大小512字节

u8 SDCardWriteData(u8*buf,u32 sector,u32 cnt)

{

u8 r1;

if(SD_Type!=SDCard_TYPE_V2HC)sector *= 512;//转换为字节地址

if(cnt==1)

{

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD24,sector,0X01);//读命令

if(r1==0)//指令发送成功

{

r1=SDCardSendData(buf,0xFE);//写512个字节

}

else

{

if(SD_Type!=SDCard_TYPE_MMC)

{

SendSDCardCmd(SDCard_CMD55,0,0X01);

SendSDCardCmd(SDCard_CMD23,cnt,0X01);//发送指令

}

r1=SendSDCardCmd(SDCard_CMD25,sector,0X01);//连续读命令

if(r1==0)

{

r1=SDCardSendData(buf,0xFC);//接收512个字节

buf+=512;

}while(--cnt && r1==0);

r1=SDCardSendData(0,0xFD);//接收512个字节

}

SDCardCancelCS();//取消片选

return r1;//

}

（3） sd.h

#ifndef SD_H

#define SD_H_

#include "stm32f10x.h"

#include "led.h"

#include "usart.h"

/*----------------------------------------------

本程序SPI接口如下：

PC11 片选 SDCardCS

PC12 时钟 SDCardSCLK

PD2 输出 SPI_MOSI--主机输出从机输入

PC8 输入 SPI_MISO--主机输入从机输出

------------------------------------------------*/

#define SDCARD_CS PCout(11)

#define SDCARD_SCK PCout(12)

#define SDCARD_MOSI PDout(2)

#define SDCARD_MISO PCin(8)

// SD卡类型定义

#define SDCard_TYPE_ERR 0X00 //卡类型错误

#define SDCard_TYPE_MMC 0X01 //MMC卡

#define SDCard_TYPE_V1 0X02

#define SDCard_TYPE_V2 0X04

#define SDCard_TYPE_V2HC 0X06

// SD卡指令表

#define SDCard_CMD0 0 //卡复位

#define SDCard_CMD1 1

#define SDCard_CMD8 8 //命令8 ，SEND_IF_COND

#define SDCard_CMD9 9 //命令9 ，读CSD数据

#define SDCard_CMD10 10 //命令10，读CID数据

#define SDCard_CMD12 12 //命令12，停止数据传输

#define SDCard_CMD13 16 //命令16，设置扇区大小应返回0x00

#define SDCard_CMD17 17 //命令17，读扇区

#define SDCard_CMD18 18 //命令18，读Multi 扇区

#define SDCard_CMD23 23 //命令23，设置多扇区写入前预先擦除N个block

#define SDCard_CMD24 24 //命令24，写扇区

#define SDCard_CMD25 25 //命令25，写多个扇区

#define SDCard_CMD41 41 //命令41，应返回0x00

#define SDCard_CMD55 55 //命令55，应返回0x01

#define SDCard_CMD58 58 //命令58，读OCR信息

#define SDCard_CMD59 59 //命令59，使能/禁止CRC，应返回0x00、

/*SD卡回应标记字*/

#define SDCard_RESPONSE_NO_ERROR 0x00 //正确回应

#define SDCard_SD_IN_IDLE_STATE 0x01 //闲置状态

#define SDCard_SD_ERASE_RESET 0x02 //擦除复位

#define SDCard_RESPONSE_FAILURE 0xFF //响应失败

//函数声明

u8 SDCardReadWriteOneByte(u8 data); //底层接口，SPI读写字节函数

void SDCardWaitBusy(void); //等待SD卡准备

u8 SDCardGetAck(u8 Response); //获得应答

u8 SDCardDeviceInit(void); //初始化

u8 SDCardReadData(u8*buf,u32 sector,u32 cnt); //读块(扇区)

u8 SDCardWriteData(u8*buf,u32 sector,u32 cnt); //写块(扇区)

u32 GetSDCardSectorCount(void); //读扇区数

u8 GetSDCardCISDCardOutnfo(u8 *cid_data); //读SD卡CID

u8 GetSDCardCSSDCardOutnfo(u8 *csd_data); //读SD卡CSD

#endif

（4）运行效果

3.2 SPI硬件时序方式

上面的3.1小节是采用SPI模拟时序驱动SD NAND，STM32本身集成有SPI硬件模块，可以直接利用STM32硬件SPI接口读写。

下面贴出底层的适配代码。上面贴出的驱动代码里，已经将驱动接口部分和协议逻辑部分区分开了，替换底层的SIP读写代码非常方便。

（1）主要替换的代码

函数功能：SPI初始化(模拟SPI)

硬件连接：

MISO--->PB14

MOSI--->PB15

SCLK--->PB13

void SPI_Init(void)

{

/*开启时钟*/

RCC->APB1ENR|=1<<14; //开启SPI2时钟

RCC->APB2ENR|=1<<3; //PB

GPIOB->CRH&=0X000FFFFF; //清除寄存器

GPIOB->CRH|=0XB8B00000;

GPIOB->ODR|=0X7<<13; //PB13/14/15上拉--输出高电平

/*SPI2基本配置*/

SPI2->CR1=0X0; //清空寄存器

SPI2->CR1|=0<<15; //选择“双线双向”模式

SPI2->CR1|=0<<11; //使用8位数据帧格式进行发送/接收；

SPI2->CR1|=0<<10; //全双工(发送和接收)；

SPI2->CR1|=1<<9; //启用软件从设备管理

SPI2->CR1|=1<<8; //NSS

SPI2->CR1|=0<<7; //帧格式，先发送高位

SPI2->CR1|=0x0<<3;//当总线频率为36MHZ时，SPI速度为18MHZ，高速。

SPI2->CR1|=1<<2; //配置为主设备

SPI2->CR1|=1<<1; //空闲状态时， SCK保持高电平。

SPI2->CR1|=1<<0; //数据采样从第二个时钟边沿开始。

SPI2->CR1|=1<<6; //开启SPI设备。

}

函数功能：SPI读写一个字节

u8 SPI_ReadWriteOneByte(u8 data_tx)

{

u16 cnt=0;

while((SPI2->SR&1<<1)==0) //等待发送区空--等待发送缓冲为空

{

cnt++;

if(cnt>=65530)return 0; //超时退出 u16=2个字节

}

SPI2->DR=data_tx; //发送一个byte

cnt=0;

while((SPI2->SR&1<<0)==0) //等待接收完一个byte

{

cnt++;

if(cnt>=65530)return 0; //超时退出

}

return SPI2->DR; //返回收到的数据

}

函数功能：SD卡底层接口,通过SPI时序向SD卡读写一个字节

函数参数：data是要写入的数据

返回值：读到的数据

u8 SDCardReadWriteOneByte(u8 DataTx)

{

return SPI_ReadWriteOneByte(DataTx);

}

（2）运行效果

3.3 SDIO方式

如果想提高SD NAND的读写速度，可以采用SDIO协议，STM32本身有SDIO的硬件支持，配置好SDIO的寄存器即可完成SD NAND的操作。 SDIO的数据线都比SPI多，读写速度自然没法比的。

下面贴出STM32F103ZE上面编写的SDIO协议读写SD NAND的驱动代码。

（1）整体工程代码

（2）sdio.c

#include "sdio_sdcard.h"

#include "string.h"

#include "sys.h"

#include "usart.h"

static u8 CardType=SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1; //SD卡类型（默认为1.x卡）

static u32 CSD_Tab[4],CID_Tab[4],RCA=0; //SD卡CSD,CID以及相对地址(RCA)数据

static u8 DeviceMode=SD_DMA_MODE; //工作模式,注意,工作模式必须通过SDIO_SdCardSetDeviceMode,后才算数.这里只是定义一个默认的模式(SD_DMA_MODE)

static u8 StopCondition=0; //是否发送停止传输标志位,DMA多块读写的时候用到

volatile SDIO_SD_ERROR_INFO TransferError=SD_OK; //数据传输错误标志,DMA读写时使用

volatile u8 TransferEnd=0; //传输结束标志,DMA读写时使用

SD_CardInfo SDCardInfo; //SD卡信息

//SDIO_SdCardReadDiskSector/SDIO_SdCardWriteDiskSector函数专用buf,当这两个函数的数据缓存区地址不是4字节对齐的时候,

//需要用到该数组,确保数据缓存区地址是4字节对齐的.

__align(4) u8 SDIO_DATA_BUFFER[512];

SD卡与开发板的SDIO方式接线关系如下:

DATA0---PC8

DATA1---PC9

DATA2---PC10

DATA3---PC11

CLK-----PC1

CMD-----PD2

函数功能:SDIO方式初始化SD卡

返回值 :错误代码;(0,无错误)

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardInit(void)

{

u8 clkdiv=0;

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

//SDIO IO口初始化

RCC->APB2ENR|=1<<4; //使能PORTC时钟

RCC->APB2ENR|=1<<5; //使能PORTD时钟

RCC->AHBENR|=1<<10; //使能SDIO时钟

RCC->AHBENR|=1<<1; //使能DMA2时钟

GPIOC->CRH&=0XFFF00000;

GPIOC->CRH|=0X000BBBBB; //PC.8~12 复用输出

GPIOD->CRL&=0XFFFFF0FF;

GPIOD->CRL|=0X00000B00; //PD2复用输出,PD7 上拉输入

//SDIO外设寄存器设置为默认值

SDIO->POWER=0x00000000;

SDIO->CLKCR=0x00000000;

SDIO->ARG=0x00000000;

SDIO->CMD=0x00000000;

SDIO->DTIMER=0x00000000;

SDIO->DLEN=0x00000000;

SDIO->DCTRL=0x00000000;

SDIO->ICR=0x00C007FF;

SDIO->MASK=0x00000000;

STM32_NVIC_SetPriority(SDIO_IRQn,0,0); //SDIO中断配置

errorstatus=SDIO_SdPowerON(); //SD卡上电

SDIO_SdCardInitializeCards(); //初始化SD卡

SDIO_SdCardGetInfo(&SDCardInfo); //获取卡信息

SDIO_SdCardSelectAddr((u32)(SDCardInfo.RCA<<16));//选中SD卡

SDIO_SdCardEnableWideBusOperation(1); //4位宽度,如果是MMC卡,则不能用4位模式

if((errorstatus==SD_OK)||(SDIO_MULTIMEDIA_CARD==CardType))

{

if(SDCardInfo.CardType==SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1||SDCardInfo.CardType==SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0)

{

clkdiv=SDIO_TRANSFER_CLK_DIV+6; //V1.1/V2.0卡，设置最高72/12=6Mhz

}else clkdiv=SDIO_TRANSFER_CLK_DIV; //SDHC等其他卡，设置最高72/6=12Mhz

SDIO_ClockSet(clkdiv); //设置时钟频率,SDIO时钟计算公式:SDIO_CK时钟=SDIOCLK/[clkdiv+2];其中,SDIOCLK固定为48Mhz

errorstatus=SDIO_SdCardSetDeviceMode(SD_POLLING_MODE); //设置为查询模式

}

return errorstatus;

}

函数功能: SDIO时钟初始化设置

函数参数:

clkdiv:时钟分频系数

CK时钟=SDIOCLK/[clkdiv+2];(SDIOCLK时钟固定为48Mhz)

void SDIO_ClockSet(u8 clkdiv)

{

u32 tmpreg=SDIO->CLKCR;

tmpreg&=0XFFFFFF00;

tmpreg|=clkdiv;

SDIO->CLKCR=tmpreg;

}

函数功能: SDIO发送命令函数

函数参数:

cmdindex:命令索引,低六位有效

waitrsp:期待的相应.00/10,无响应;01,短响应;11,长响应

arg:参数

void SDIO_SendCmd(u8 cmdindex,u8 waitrsp,u32 arg)

{

u32 tmpreg;

SDIO->ARG=arg;

tmpreg=SDIO->CMD;

tmpreg&=0XFFFFF800; //清除index和waitrsp

tmpreg|=cmdindex&0X3F; //设置新的index

tmpreg|=waitrsp<<6; //设置新的wait rsp

tmpreg|=0<<8; //无等待

tmpreg|=1<<10; //命令通道状态机使能

SDIO->CMD=tmpreg;

}

函数功能: SDIO发送数据配置函数

函数参数:

datatimeout:超时时间设置

datalen:传输数据长度,低25位有效,必须为块大小的整数倍

blksize:块大小.实际大小为:2^blksize字节

dir:数据传输方向:0,控制器到卡;1,卡到控制器;

void SDIO_SendDataConfig(u32 datatimeout,u32 datalen,u8 blksize,u8 dir)

{

u32 tmpreg;

SDIO->DTIMER=datatimeout;

SDIO->DLEN=datalen&0X1FFFFFF; //低25位有效

tmpreg=SDIO->DCTRL;

tmpreg&=0xFFFFFF08; //清除之前的设置.

tmpreg|=blksize<<4; //设置块大小

tmpreg|=0<<2; //块数据传输

tmpreg|=(dir&0X01)<<1; //方向控制

tmpreg|=1<<0; //数据传输使能,DPSM状态机

SDIO->DCTRL=tmpreg;

}

函数功能:卡上电

查询所有SDIO接口上的卡设备,并查询其电压和配置时钟

返回值:错误代码;(0,无错误)

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdPowerON(void)

{

u8 i=0;

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u32 response=0,count=0,validvoltage=0;

u32 SDType=SD_STD_CAPACITY;

//配置CLKCR寄存器

SDIO->CLKCR=0; //清空CLKCR之前的设置

SDIO->CLKCR|=0<<9; //非省电模式

SDIO->CLKCR|=0<<10; //关闭旁路,CK根据分频设置输出

SDIO->CLKCR|=0<<11; //1位数据宽度

SDIO->CLKCR|=0<<13; //SDIOCLK上升沿产生SDIOCK

SDIO->CLKCR|=0<<14; //关闭硬件流控制

SDIO_ClockSet(SDIO_INIT_CLK_DIV);//设置时钟频率(初始化的时候,不能超过400Khz)

SDIO->POWER=0X03; //上电状态,开启卡时钟

SDIO->CLKCR|=1<<8; //SDIOCK使能

for(i=0;i<74;i++)

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_GO_IDLE_STATE,0,0);//发送CMD0进入IDLE STAGE模式命令.

errorstatus=SDIO_CmdErrorCheck();

if(errorstatus==SD_OK)break;

}

if(errorstatus)return errorstatus;//返回错误状态

SDIO_SendCmd(SDIO_SEND_IF_COND,1,SD_CHECK_PATTERN);//发送CMD8,短响应,检查SD卡接口特性.

//arg[11:8]:01,支持电压范围,2.7~3.6V

//arg[7:0]:默认0XAA

//返回响应7

errorstatus=SDIO_CmdResp7Error(); //等待R7响应

if(errorstatus==SD_OK) //R7响应正常

{

CardType=SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0; //SD 2.0卡

SDType=SD_HIGH_CAPACITY; //高容量卡

}

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_CMD,1,0); //发送CMD55,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD); //等待R1响应

if(errorstatus==SD_OK)//SD2.0/SD 1.1

{

//SD卡,发送ACMD41 SD_APP_OP_COND,参数为:0x80100000

while((!validvoltage)&&(count<SD_MAX_VOLT_TRIAL))

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_CMD,1,0); //发送CMD55,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SD_APP_OP_COND,1,SD_VOLTAGE_WINDOW_SD|SDType);//发送ACMD41,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp3Error(); //等待R3响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

response=SDIO->RESP1;; //得到响应

validvoltage=(((response>>31)==1)?1:0); //判断SD卡上电是否完成

count++;

}

if(count>=SD_MAX_VOLT_TRIAL)

{

errorstatus=SD_INVALID_VOLTRANGE;

return errorstatus;

}

if(response&=SD_HIGH_CAPACITY)

{

CardType=SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD;

}

return(errorstatus);

}

函数功能: SD卡断电

返回值:错误代码;(0,无错误)

SDIO_SD_ERROR_INFO SD_PowerOFF(void)

{

SDIO->POWER&=~(3<<0);//SDIO电源关闭,时钟停止

return SD_OK;

}

函数功能:初始化所有的卡,并让卡进入就绪状态

返回值:错误代码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardInitializeCards(void)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u16 rca = 0x01;

if((SDIO->POWER&0X03)==0)return SD_REQUEST_NOT_APPLICABLE;//检查电源状态,确保为上电状态

if(SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_CARD!=CardType) //非SECURE_DIGITAL_IO_CARD

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_ALL_SEND_CID,3,0); //发送CMD2,取得CID,长响应

errorstatus=SDIO_CmdResp2Error(); //等待R2响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

CID_Tab[0]=SDIO->RESP1;

CID_Tab[1]=SDIO->RESP2;

CID_Tab[2]=SDIO->RESP3;

CID_Tab[3]=SDIO->RESP4;

}

if((SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1==CardType)||(SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0==CardType)||(SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_COMBO_CARD==CardType)||(SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD==CardType))//判断卡类型

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_REL_ADDR,1,0); //发送CMD3,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp6Error(SD_CMD_SET_REL_ADDR,&rca);//等待R6响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}

if(SDIO_MULTIMEDIA_CARD==CardType)

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_REL_ADDR,1,(u32)(rca<<16));//发送CMD3,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp2Error(); //等待R2响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}

if(SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_CARD!=CardType) //非SECURE_DIGITAL_IO_CARD

{

RCA = rca;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEND_CSD,3,(u32)(rca<<16));//发送CMD9+卡RCA,取得CSD,长响应

errorstatus=SDIO_CmdResp2Error(); //等待R2响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

CSD_Tab[0]=SDIO->RESP1;

CSD_Tab[1]=SDIO->RESP2;

CSD_Tab[2]=SDIO->RESP3;

CSD_Tab[3]=SDIO->RESP4;

}

return SD_OK;//卡初始化成功

}

函数功能:得到卡信息

函数参数:

cardinfo:卡信息存储区

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardGetInfo(SD_CardInfo *cardinfo)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u8 tmp=0;

cardinfo->CardType=(u8)CardType; //卡类型

cardinfo->RCA=(u16)RCA; //卡RCA值

tmp=(u8)((CSD_Tab[0]&0xFF000000)>>24);

cardinfo->SD_csd.CSDStruct=(tmp&0xC0)>>6; //CSD结构

cardinfo->SD_csd.SysSpecVersion=(tmp&0x3C)>>2; //2.0协议还没定义这部分(为保留),应该是后续协议定义的

cardinfo->SD_csd.Reserved1=tmp&0x03; //2个保留位

tmp=(u8)((CSD_Tab[0]&0x00FF0000)>>16); //第1个字节

cardinfo->SD_csd.TAAC=tmp; //数据读时间1

tmp=(u8)((CSD_Tab[0]&0x0000FF00)>>8); //第2个字节

cardinfo->SD_csd.NSAC=tmp; //数据读时间2

tmp=(u8)(CSD_Tab[0]&0x000000FF); //第3个字节

cardinfo->SD_csd.MaxBusClkFrec=tmp; //传输速度

tmp=(u8)((CSD_Tab[1]&0xFF000000)>>24); //第4个字节

cardinfo->SD_csd.CardComdClasses=tmp<<4; //卡指令类高四位

tmp=(u8)((CSD_Tab[1]&0x00FF0000)>>16); //第5个字节

cardinfo->SD_csd.CardComdClasses|=(tmp&0xF0)>>4;//卡指令类低四位

cardinfo->SD_csd.RdBlockLen=tmp&0x0F; //最大读取数据长度

tmp=(u8)((CSD_Tab[1]&0x0000FF00)>>8); //第6个字节

cardinfo->SD_csd.PartBlockRead=(tmp&0x80)>>7; //允许分块读

cardinfo->SD_csd.WrBlockMisalign=(tmp&0x40)>>6; //写块错位

cardinfo->SD_csd.RdBlockMisalign=(tmp&0x20)>>5; //读块错位

cardinfo->SD_csd.DSRImpl=(tmp&0x10)>>4;

cardinfo->SD_csd.Reserved2=0; //保留

if((CardType==SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1)||(CardType==SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0)||(SDIO_MULTIMEDIA_CARD==CardType))//标准1.1/2.0卡/MMC卡

{

cardinfo->SD_csd.DeviceSize=(tmp&0x03)<<10; //C_SIZE(12位)

tmp=(u8)(CSD_Tab[1]&0x000000FF); //第7个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSize|=(tmp)<<2;

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0xFF000000)>>24); //第8个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSize|=(tmp&0xC0)>>6;

cardinfo->SD_csd.MaxRdCurrentVDDMin=(tmp&0x38)>>3;

cardinfo->SD_csd.MaxRdCurrentVDDMax=(tmp&0x07);

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0x00FF0000)>>16); //第9个字节

cardinfo->SD_csd.MaxWrCurrentVDDMin=(tmp&0xE0)>>5;

cardinfo->SD_csd.MaxWrCurrentVDDMax=(tmp&0x1C)>>2;

cardinfo->SD_csd.DeviceSizeMul=(tmp&0x03)<<1;//C_SIZE_MULT

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0x0000FF00)>>8); //第10个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSizeMul|=(tmp&0x80)>>7;

cardinfo->CardCapacity=(cardinfo->SD_csd.DeviceSize+1);//计算卡容量

cardinfo->CardCapacity*=(1<<(cardinfo->SD_csd.DeviceSizeMul+2));

cardinfo->CardBlockSize=1<<(cardinfo->SD_csd.RdBlockLen);//块大小

cardinfo->CardCapacity*=cardinfo->CardBlockSize;

}else if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD) //高容量卡

{

tmp=(u8)(CSD_Tab[1]&0x000000FF); //第7个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSize=(tmp&0x3F)<<16;//C_SIZE

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0xFF000000)>>24); //第8个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSize|=(tmp<<8);

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0x00FF0000)>>16); //第9个字节

cardinfo->SD_csd.DeviceSize|=(tmp);

tmp=(u8)((CSD_Tab[2]&0x0000FF00)>>8); //第10个字节

cardinfo->CardCapacity=(long long)(cardinfo->SD_csd.DeviceSize+1)*512*1024;//计算卡容量

cardinfo->CardBlockSize=512; //块大小固定为512字节

}

cardinfo->SD_csd.EraseGrSize=(tmp&0x40)>>6;

cardinfo->SD_csd.EraseGrMul=(tmp&0x3F)<<1;

tmp=(u8)(CSD_Tab[2]&0x000000FF); //第11个字节

cardinfo->SD_csd.EraseGrMul|=(tmp&0x80)>>7;

cardinfo->SD_csd.WrProtectGrSize=(tmp&0x7F);

tmp=(u8)((CSD_Tab[3]&0xFF000000)>>24); //第12个字节

cardinfo->SD_csd.WrProtectGrEnable=(tmp&0x80)>>7;

cardinfo->SD_csd.ManDeflECC=(tmp&0x60)>>5;

cardinfo->SD_csd.WrSpeedFact=(tmp&0x1C)>>2;

cardinfo->SD_csd.MaxWrBlockLen=(tmp&0x03)<<2;

tmp=(u8)((CSD_Tab[3]&0x00FF0000)>>16); //第13个字节

cardinfo->SD_csd.MaxWrBlockLen|=(tmp&0xC0)>>6;

cardinfo->SD_csd.WriteBlockPaPartial=(tmp&0x20)>>5;

cardinfo->SD_csd.Reserved3=0;

cardinfo->SD_csd.ContentProtectAppli=(tmp&0x01);

tmp=(u8)((CSD_Tab[3]&0x0000FF00)>>8); //第14个字节

cardinfo->SD_csd.FileFormatGrouop=(tmp&0x80)>>7;

cardinfo->SD_csd.CopyFlag=(tmp&0x40)>>6;

cardinfo->SD_csd.PermWrProtect=(tmp&0x20)>>5;

cardinfo->SD_csd.TempWrProtect=(tmp&0x10)>>4;

cardinfo->SD_csd.FileFormat=(tmp&0x0C)>>2;

cardinfo->SD_csd.ECC=(tmp&0x03);

tmp=(u8)(CSD_Tab[3]&0x000000FF); //第15个字节

cardinfo->SD_csd.CSD_CRC=(tmp&0xFE)>>1;

cardinfo->SD_csd.Reserved4=1;

tmp=(u8)((CID_Tab[0]&0xFF000000)>>24); //第0个字节

cardinfo->SD_cid.ManufacturerID=tmp;

tmp=(u8)((CID_Tab[0]&0x00FF0000)>>16); //第1个字节

cardinfo->SD_cid.OEM_AppliID=tmp<<8;

tmp=(u8)((CID_Tab[0]&0x000000FF00)>>8); //第2个字节

cardinfo->SD_cid.OEM_AppliID|=tmp;

tmp=(u8)(CID_Tab[0]&0x000000FF); //第3个字节

cardinfo->SD_cid.ProdName1=tmp<<24;

tmp=(u8)((CID_Tab[1]&0xFF000000)>>24); //第4个字节

cardinfo->SD_cid.ProdName1|=tmp<<16;

tmp=(u8)((CID_Tab[1]&0x00FF0000)>>16); //第5个字节

cardinfo->SD_cid.ProdName1|=tmp<<8;

tmp=(u8)((CID_Tab[1]&0x0000FF00)>>8); //第6个字节

cardinfo->SD_cid.ProdName1|=tmp;

tmp=(u8)(CID_Tab[1]&0x000000FF); //第7个字节

cardinfo->SD_cid.ProdName2=tmp;

tmp=(u8)((CID_Tab[2]&0xFF000000)>>24); //第8个字节

cardinfo->SD_cid.ProdRev=tmp;

tmp=(u8)((CID_Tab[2]&0x00FF0000)>>16); //第9个字节

cardinfo->SD_cid.ProdSN=tmp<<24;

tmp=(u8)((CID_Tab[2]&0x0000FF00)>>8); //第10个字节

cardinfo->SD_cid.ProdSN|=tmp<<16;

tmp=(u8)(CID_Tab[2]&0x000000FF); //第11个字节

cardinfo->SD_cid.ProdSN|=tmp<<8;

tmp=(u8)((CID_Tab[3]&0xFF000000)>>24); //第12个字节

cardinfo->SD_cid.ProdSN|=tmp;

tmp=(u8)((CID_Tab[3]&0x00FF0000)>>16); //第13个字节

cardinfo->SD_cid.Reserved1|=(tmp&0xF0)>>4;

cardinfo->SD_cid.ManufactDate=(tmp&0x0F)<<8;

tmp=(u8)((CID_Tab[3]&0x0000FF00)>>8); //第14个字节

cardinfo->SD_cid.ManufactDate|=tmp;

tmp=(u8)(CID_Tab[3]&0x000000FF); //第15个字节

cardinfo->SD_cid.CID_CRC=(tmp&0xFE)>>1;

cardinfo->SD_cid.Reserved2=1;

return errorstatus;

}

函数功能: 设置SDIO总线宽度

函数参数:

wmode:位宽模式.0,1位数据宽度;1,4位数据宽度;2,8位数据宽度

返回值:SD卡错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardEnableWideBusOperation(u32 wmode)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

if((SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1==CardType)||(SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0==CardType)||(SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD==CardType))

{

if(wmode>=2)return SD_UNSUPPORTED_FEATURE;//不支持8位模式

else

{

errorstatus=SDIO_SdCardEnWideBus(wmode);

if(SD_OK==errorstatus)

{

SDIO->CLKCR&=~(3<<11); //清除之前的位宽设置

SDIO->CLKCR|=(u16)wmode<<11;//1位/4位总线宽度

SDIO->CLKCR|=0<<14; //不开启硬件流控制

}

return errorstatus;

}

函数功能:设置SD卡工作模式

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSetDeviceMode(u32 Mode)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

if((Mode==SD_DMA_MODE)||(Mode==SD_POLLING_MODE))DeviceMode=Mode;

else errorstatus=SD_INVALID_PARAMETER;

return errorstatus;

}

函数功能:选卡,发送CMD7,选择相对地址(rca)为addr的卡,取消其他卡.如果为0,则都不选择.

函数参数:

addr:卡的RCA地址

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSelectAddr(u32 addr)

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEL_DESEL_CARD,1,addr); //发送CMD7,选择卡,短响应

return SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SEL_DESEL_CARD);

}

函数功能: SD卡读取一个块

函数参数:

buf:读数据缓存区(必须4字节对齐!!)

addr:读取地址

blksize:块大小

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardReadBlock(u8 *buf,long long addr,u16 blksize)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u8 power;

u32 count=0,*tempbuff=(u32*)buf;//转换为u32指针

u32 timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

if(NULL==buf)return SD_INVALID_PARAMETER;

SDIO->DCTRL=0x0; //数据控制寄存器清零(关DMA)

if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD)//大容量卡

{

blksize=512;

addr>>=9;

}

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0); //清除DPSM状态机配置

if(SDIO->RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;//卡锁了

if((blksize>0)&&(blksize<=2048)&&((blksize&(blksize-1))==0))

{

power=convert_from_bytes_to_power_of_two(blksize);

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,1,blksize); //发送CMD16+设置数据长度为blksize,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCKLEN); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}else return SD_INVALID_PARAMETER;

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,blksize,power,1); //blksize,卡到控制器

SDIO_SendCmd(SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK,1,addr); //发送CMD17+从addr地址出读取数据,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE) //查询模式,轮询数据

{

// INTX_DISABLE();//关闭总中断(POLLING模式,严禁中断打断SDIO读写操作!!!)

while(!(SDIO->STA&((1<<5)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<10)|(1<<9))))//无上溢/CRC/超时/完成(标志)/起始位错误

{

if(SDIO->STA&(1<<15)) //接收区半满,表示至少存了8个字

{

for(count=0;count<8;count++) //循环读取数据

{

*(tempbuff+count)=SDIO->FIFO;

}

tempbuff+=8;

timeout=0X7FFFFF; //读数据溢出时间

}else //处理超时

{

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;

timeout--;

}

if(SDIO->STA&(1<<3)) //数据超时错误

{

SDIO->ICR|=1<<3; //清错误标志

return SD_DATA_TIMEOUT;

}else if(SDIO->STA&(1<<1)) //数据块CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<1; //清错误标志

return SD_DATA_CRC_FAIL;

}else if(SDIO->STA&(1<<5)) //接收fifo上溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<5; //清错误标志

return SD_RX_OVERRUN;

}else if(SDIO->STA&(1<<9)) //接收起始位错误

{

SDIO->ICR|=1<<9; //清错误标志

return SD_START_BIT_ERR;

}

while(SDIO->STA&(1<<21)) //FIFO里面,还存在可用数据

{

*tempbuff=SDIO->FIFO; //循环读取数据

tempbuff++;

}

// INTX_ENABLE();//开启总中断

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

}else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)

{

SDIO_SdCard_DMAConfig((u32*)buf,blksize,0);

TransferError=SD_OK;

StopCondition=0; //单块读,不需要发送停止传输指令

TransferEnd=0; //传输结束标置位，在中断服务置1

SDIO->MASK|=(1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<5)|(1<<9); //配置需要的中断

SDIO->DCTRL|=1<<3; //SDIO DMA使能

while(((DMA2->ISR&0X2000)==RESET)&&(TransferEnd==0)&&(TransferError==SD_OK)&&timeout)timeout--;//等待传输完成

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;//超时

if(TransferError!=SD_OK)errorstatus=TransferError;

}

return errorstatus;

}

函数功能: SD卡读取多个块

函数参数:

buf:读数据缓存区

addr:读取地址

blksize:块大小

nblks:要读取的块数

返回值:错误状态

__align(4) u32 *tempbuff;

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardReadMultiBlocks(u8 *buf,long long addr,u16 blksize,u32 nblks)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u8 power;

u32 count=0;

u32 timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

tempbuff=(u32*)buf; //转换为u32指针

SDIO->DCTRL=0x0; //数据控制寄存器清零(关DMA)

if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD)//大容量卡

{

blksize=512;

addr>>=9;

}

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0); //清除DPSM状态机配置

if(SDIO->RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;//卡锁了

if((blksize>0)&&(blksize<=2048)&&((blksize&(blksize-1))==0))

{

power=convert_from_bytes_to_power_of_two(blksize);

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,1,blksize); //发送CMD16+设置数据长度为blksize,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCKLEN); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}else return SD_INVALID_PARAMETER;

if(nblks>1) //多块读

{

if(nblks*blksize>SD_MAX_DATA_LENGTH)return SD_INVALID_PARAMETER;//判断是否超过最大接收长度

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,nblks*blksize,power,1);//nblks*blksize,512块大小,卡到控制器

SDIO_SendCmd(SD_CMD_READ_MULT_BLOCK,1,addr); //发送CMD18+从addr地址出读取数据,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_READ_MULT_BLOCK);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE)

{

// INTX_DISABLE();//关闭总中断(POLLING模式,严禁中断打断SDIO读写操作!!!)

while(!(SDIO->STA&((1<<5)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<9))))//无上溢/CRC/超时/完成(标志)/起始位错误

{

if(SDIO->STA&(1<<15)) //接收区半满,表示至少存了8个字

{

for(count=0;count<8;count++) //循环读取数据

{

*(tempbuff+count)=SDIO->FIFO;

}

tempbuff+=8;

timeout=0X7FFFFF; //读数据溢出时间

}else //处理超时

{

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;

timeout--;

}

if(SDIO->STA&(1<<3)) //数据超时错误

{

SDIO->ICR|=1<<3; //清错误标志

return SD_DATA_TIMEOUT;

}else if(SDIO->STA&(1<<1)) //数据块CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<1; //清错误标志

return SD_DATA_CRC_FAIL;

}else if(SDIO->STA&(1<<5)) //接收fifo上溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<5; //清错误标志

return SD_RX_OVERRUN;

}else if(SDIO->STA&(1<<9)) //接收起始位错误

{

SDIO->ICR|=1<<9; //清错误标志

return SD_START_BIT_ERR;

}

while(SDIO->STA&(1<<21)) //FIFO里面,还存在可用数据

{

*tempbuff=SDIO->FIFO; //循环读取数据

tempbuff++;

}

if(SDIO->STA&(1<<8)) //接收结束

{

if((SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1==CardType)||(SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0==CardType)||(SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD==CardType))

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION,1,0); //发送CMD12+结束传输

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

}

// INTX_ENABLE();//开启总中断

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

}

else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)

{

SDIO_SdCard_DMAConfig((u32*)buf,nblks*blksize,0);

TransferError=SD_OK;

StopCondition=1; //多块读,需要发送停止传输指令

TransferEnd=0; //传输结束标置位，在中断服务置1

SDIO->MASK|=(1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<5)|(1<<9); //配置需要的中断

SDIO->DCTRL|=1<<3; //SDIO DMA使能

while(((DMA2->ISR&0X2000)==RESET)&&timeout)timeout--;//等待传输完成

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;//超时

while((TransferEnd==0)&&(TransferError==SD_OK));

if(TransferError!=SD_OK)errorstatus=TransferError;

}

return errorstatus;

}

函数功能:SD卡写1个块

函数参数:

buf:数据缓存区

addr:写地址

blksize:块大小

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardWriteBlock(u8 *buf,long long addr, u16 blksize)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

u8 power=0,cardstate=0;

u32 timeout=0,bytestransferred=0;

u32 cardstatus=0,count=0,restwords=0;

u32 tlen=blksize; //总长度(字节)

u32*tempbuff=(u32*)buf;

if(buf==NULL)return SD_INVALID_PARAMETER;//参数错误

SDIO->DCTRL=0x0; //数据控制寄存器清零(关DMA)

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0); //清除DPSM状态机配置

if(SDIO->RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;//卡锁了

if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD) //大容量卡

{

blksize=512;

addr>>=9;

}

if((blksize>0)&&(blksize<=2048)&&((blksize&(blksize-1))==0))

{

power=convert_from_bytes_to_power_of_two(blksize);

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,1,blksize); //发送CMD16+设置数据长度为blksize,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCKLEN); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}else return SD_INVALID_PARAMETER;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEND_STATUS,1,(u32)RCA<<16); //发送CMD13,查询卡的状态,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SEND_STATUS); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

cardstatus=SDIO->RESP1;

timeout=SD_DATATIMEOUT;

while(((cardstatus&0x00000100)==0)&&(timeout>0)) //检查READY_FOR_DATA位是否置位

{

timeout--;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEND_STATUS,1,(u32)RCA<<16);//发送CMD13,查询卡的状态,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SEND_STATUS); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

cardstatus=SDIO->RESP1;

}

if(timeout==0)return SD_ERROR;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK,1,addr); //发送CMD24,写单块指令,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

StopCondition=0; //单块写,不需要发送停止传输指令

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,blksize,power,0); //blksize, 控制器到卡

timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

if(DeviceMode == SD_POLLING_MODE)

{

// INTX_DISABLE();//关闭总中断(POLLING模式,严禁中断打断SDIO读写操作!!!)

while(!(SDIO->STA&((1<<10)|(1<<4)|(1<<1)|(1<<3)|(1<<9))))//数据块发送成功/下溢/CRC/超时/起始位错误

{

if(SDIO->STA&(1<<14)) //发送区半空,表示至少存了8个字

{

if((tlen-bytestransferred)<SD_HALFFIFOBYTES)//不够32字节了

{

restwords=((tlen-bytestransferred)%4==0)?((tlen-bytestransferred)/4):((tlen-bytestransferred)/4+1);

for(count=0;count<restwords;count++,tempbuff++,bytestransferred+=4)

{

SDIO->FIFO=*tempbuff;

}

}else

{

for(count=0;count<8;count++)

{

SDIO->FIFO=*(tempbuff+count);

}

tempbuff+=8;

bytestransferred+=32;

}

timeout=0X3FFFFFFF; //写数据溢出时间

}else

{

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;

timeout--;

}

if(SDIO->STA&(1<<3)) //数据超时错误

{

SDIO->ICR|=1<<3; //清错误标志

return SD_DATA_TIMEOUT;

}else if(SDIO->STA&(1<<1)) //数据块CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<1; //清错误标志

return SD_DATA_CRC_FAIL;

}else if(SDIO->STA&(1<<4)) //接收fifo下溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<4; //清错误标志

return SD_TX_UNDERRUN;

}else if(SDIO->STA&(1<<9)) //接收起始位错误

{

SDIO->ICR|=1<<9; //清错误标志

return SD_START_BIT_ERR;

}

// INTX_ENABLE();//开启总中断

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

}else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)

{

SDIO_SdCard_DMAConfig((u32*)buf,blksize,1);//SDIO DMA配置

TransferError=SD_OK;

StopCondition=0; //单块写,不需要发送停止传输指令

TransferEnd=0; //传输结束标置位，在中断服务置1

SDIO->MASK|=(1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<4)|(1<<9); //配置产生数据接收完成中断

SDIO->DCTRL|=1<<3; //SDIO DMA使能.

while(((DMA2->ISR&0X2000)==RESET)&&timeout)timeout--;//等待传输完成

if(timeout==0)

{

SDIO_SdCardInit(); //重新初始化SD卡,可以解决写入死机的问题

return SD_DATA_TIMEOUT; //超时

}

timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

while((TransferEnd==0)&&(TransferError==SD_OK)&&timeout)timeout--;

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT; //超时

if(TransferError!=SD_OK)return TransferError;

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

errorstatus=SDIO_SdCardProgrammingState(&cardstate);

while((errorstatus==SD_OK)&&((cardstate==SD_CARD_PROGRAMMING)||(cardstate==SD_CARD_RECEIVING)))

{

errorstatus=SDIO_SdCardProgrammingState(&cardstate);

}

return errorstatus;

}

函数功能:SD卡写多个块

函数参数:

buf:数据缓存区

addr:写地址

blksize:块大小

nblks:要写入的块数

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardWriteMultiBlocks(u8 *buf,long long addr,u16 blksize,u32 nblks)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

u8 power = 0, cardstate = 0;

u32 timeout=0,bytestransferred=0;

u32 count = 0, restwords = 0;

u32 tlen=nblks*blksize; //总长度(字节)

u32 *tempbuff = (u32*)buf;

if(buf==NULL)return SD_INVALID_PARAMETER; //参数错误

SDIO->DCTRL=0x0; //数据控制寄存器清零(关DMA)

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0); //清除DPSM状态机配置

if(SDIO->RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;//卡锁了

if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD)//大容量卡

{

blksize=512;

addr>>=9;

}

if((blksize>0)&&(blksize<=2048)&&((blksize&(blksize-1))==0))

{

power=convert_from_bytes_to_power_of_two(blksize);

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,1,blksize); //发送CMD16+设置数据长度为blksize,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCKLEN); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus; //响应错误

}else return SD_INVALID_PARAMETER;

if(nblks>1)

{

if(nblks*blksize>SD_MAX_DATA_LENGTH)return SD_INVALID_PARAMETER;

if((SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1==CardType)||(SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0==CardType)||(SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD==CardType))

{

//提高性能

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_CMD,1,(u32)RCA<<16); //发送ACMD55,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCK_COUNT,1,nblks); //发送CMD23,设置块数量,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCK_COUNT);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

}

SDIO_SendCmd(SD_CMD_WRITE_MULT_BLOCK,1,addr); //发送CMD25,多块写指令,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_WRITE_MULT_BLOCK); //等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,nblks*blksize,power,0);//blksize, 控制器到卡

if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE)

{

timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

while(!(SDIO->STA&((1<<4)|(1<<1)|(1<<8)|(1<<3)|(1<<9))))//下溢/CRC/数据结束/超时/起始位错误

{

if(SDIO->STA&(1<<14)) //发送区半空,表示至少存了8字(32字节)

{

if((tlen-bytestransferred)<SD_HALFFIFOBYTES)//不够32字节了

{

restwords=((tlen-bytestransferred)%4==0)?((tlen-bytestransferred)/4):((tlen-bytestransferred)/4+1);

for(count=0;count<restwords;count++,tempbuff++,bytestransferred+=4)

{

SDIO->FIFO=*tempbuff;

}

}else //发送区半空,可以发送至少8字(32字节)数据

{

for(count=0;count<SD_HALFFIFO;count++)

{

SDIO->FIFO=*(tempbuff+count);

}

tempbuff+=SD_HALFFIFO;

bytestransferred+=SD_HALFFIFOBYTES;

}

timeout=0X3FFFFFFF; //写数据溢出时间

}else

{

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;

timeout--;

}

if(SDIO->STA&(1<<3)) //数据超时错误

{

SDIO->ICR|=1<<3; //清错误标志

return SD_DATA_TIMEOUT;

}else if(SDIO->STA&(1<<1)) //数据块CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<1; //清错误标志

return SD_DATA_CRC_FAIL;

}else if(SDIO->STA&(1<<4)) //接收fifo下溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<4; //清错误标志

return SD_TX_UNDERRUN;

}else if(SDIO->STA&(1<<9)) //接收起始位错误

{

SDIO->ICR|=1<<9; //清错误标志

return SD_START_BIT_ERR;

}

if(SDIO->STA&(1<<8)) //发送结束

{

if((SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1==CardType)||(SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0==CardType)||(SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD==CardType))

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION,1,0); //发送CMD12+结束传输

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION);//等待R1响应

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

}

// INTX_ENABLE();//开启总中断

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

}

else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)

{

SDIO_SdCard_DMAConfig((u32*)buf,nblks*blksize,1);//SDIO DMA配置

TransferError=SD_OK;

StopCondition=1; //多块写,需要发送停止传输指令

TransferEnd=0; //传输结束标置位，在中断服务置1

SDIO->MASK|=(1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<4)|(1<<9); //配置产生数据接收完成中断

SDIO->DCTRL|=1<<3; //SDIO DMA使能.

timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

while(((DMA2->ISR&0X2000)==RESET)&&timeout)timeout--;//等待传输完成

if(timeout==0) //超时

{

SDIO_SdCardInit(); //重新初始化SD卡,可以解决写入死机的问题

return SD_DATA_TIMEOUT; //超时

}

timeout=SDIO_DATATIMEOUT;

while((TransferEnd==0)&&(TransferError==SD_OK)&&timeout)timeout--;

if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT; //超时

if(TransferError!=SD_OK)return TransferError;

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

errorstatus=SDIO_SdCardProgrammingState(&cardstate);

while((errorstatus==SD_OK)&&((cardstate==SD_CARD_PROGRAMMING)||(cardstate==SD_CARD_RECEIVING)))

{

errorstatus=SDIO_SdCardProgrammingState(&cardstate);

}

return errorstatus;

}

函数功能: SDIO中断服务函数

void SDIO_IRQHandler(void)

{

SDIO_SdCardProcessIRQSrc();//处理所有SDIO相关中断

}

函数功能: SDIO中断处理函数

函数参数: 处理SDIO传输过程中的各种中断事务

返回值:错误代码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardProcessIRQSrc(void)

{

if(SDIO->STA&(1<<8))//接收完成中断

{

if(StopCondition==1)

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION,1,0); //发送CMD12,结束传输

TransferError=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_STOP_TRANSMISSION);

}else TransferError = SD_OK;

SDIO->ICR|=1<<8;//清除完成中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferEnd = 1;

return(TransferError);

}

if(SDIO->STA&(1<<1))//数据CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<1;//清除中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferError = SD_DATA_CRC_FAIL;

return(SD_DATA_CRC_FAIL);

}

if(SDIO->STA&(1<<3))//数据超时错误

{

SDIO->ICR|=1<<3;//清除中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferError = SD_DATA_TIMEOUT;

return(SD_DATA_TIMEOUT);

}

if(SDIO->STA&(1<<5))//FIFO上溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<5;//清除中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferError = SD_RX_OVERRUN;

return(SD_RX_OVERRUN);

}

if(SDIO->STA&(1<<4))//FIFO下溢错误

{

SDIO->ICR|=1<<4;//清除中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferError = SD_TX_UNDERRUN;

return(SD_TX_UNDERRUN);

}

if(SDIO->STA&(1<<9))//起始位错误

{

SDIO->ICR|=1<<9;//清除中断标记

SDIO->MASK&=~((1<<1)|(1<<3)|(1<<8)|(1<<14)|(1<<15)|(1<<4)|(1<<5)|(1<<9));//关闭相关中断

TransferError = SD_START_BIT_ERR;

return(SD_START_BIT_ERR);

}

return(SD_OK);

}

函数功能: 检查CMD0的执行状态

返回值: sd卡错误码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdErrorCheck(void)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

u32 timeout=SDIO_CMD0TIMEOUT;

while(timeout--)

{

if(SDIO->STA&(1<<7))break; //命令已发送(无需响应)

}

if(timeout==0)return SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

SDIO->ICR=0X5FF; //清除标记

return errorstatus;

}

函数功能: 检查R7响应的错误状态

函数参数: 返回值:sd卡错误码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp7Error(void)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u32 status;

u32 timeout=SDIO_CMD0TIMEOUT;

while(timeout--)

{

status=SDIO->STA;

if(status&((1<<0)|(1<<2)|(1<<6)))break;//CRC错误/命令响应超时/已经收到响应(CRC校验成功)

}

if((timeout==0)||(status&(1<<2))) //响应超时

{

errorstatus=SD_CMD_RSP_TIMEOUT; //当前卡不是2.0兼容卡,或者不支持设定的电压范围

SDIO->ICR|=1<<2; //清除命令响应超时标志

return errorstatus;

}

if(status&1<<6) //成功接收到响应

{

errorstatus=SD_OK;

SDIO->ICR|=1<<6; //清除响应标志

}

return errorstatus;

}

函数功能:检查R1响应的错误状态

函数参数:

cmd:当前命令

返回值:sd卡错误码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp1Error(u8 cmd)

{

u32 status;

while(1)

{

status=SDIO->STA;

if(status&((1<<0)|(1<<2)|(1<<6)))break;//CRC错误/命令响应超时/已经收到响应(CRC校验成功)

}

if(status&(1<<2)) //响应超时

{

SDIO->ICR=1<<2; //清除命令响应超时标志

return SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

}

if(status&(1<<0)) //CRC错误

{

SDIO->ICR=1<<0; //清除标志

return SD_CMD_CRC_FAIL;

}

if(SDIO->RESPCMD!=cmd)return SD_ILLEGAL_CMD;//命令不匹配

SDIO->ICR=0X5FF; //清除标记

return (SDIO_SD_ERROR_INFO)(SDIO->RESP1&SD_OCR_ERRORBITS);//返回卡响应

}

函数功能: 检查R3响应的错误状态

返回值: 错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp3Error(void)

{

u32 status;

while(1)

{

status=SDIO->STA;

if(status&((1<<0)|(1<<2)|(1<<6)))break;//CRC错误/命令响应超时/已经收到响应(CRC校验成功)

}

if(status&(1<<2)) //响应超时

{

SDIO->ICR|=1<<2; //清除命令响应超时标志

return SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除标记

return SD_OK;

}

函数功能: 检查R2响应的错误状态

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp2Error(void)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u32 status;

u32 timeout=SDIO_CMD0TIMEOUT;

while(timeout--)

{

status=SDIO->STA;

if(status&((1<<0)|(1<<2)|(1<<6)))break;//CRC错误/命令响应超时/已经收到响应(CRC校验成功)

}

if((timeout==0)||(status&(1<<2))) //响应超时

{

errorstatus=SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

SDIO->ICR|=1<<2; //清除命令响应超时标志

return errorstatus;

}

if(status&1<<0) //CRC错误

{

errorstatus=SD_CMD_CRC_FAIL;

SDIO->ICR|=1<<0; //清除响应标志

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除标记

return errorstatus;

}

函数功能: 检查R6响应的错误状态

函数参数:

cmd:之前发送的命令

prca:卡返回的RCA地址

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp6Error(u8 cmd,u16*prca)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus=SD_OK;

u32 status;

u32 rspr1;

while(1)

{

status=SDIO->STA;

if(status&((1<<0)|(1<<2)|(1<<6)))break;//CRC错误/命令响应超时/已经收到响应(CRC校验成功)

}

if(status&(1<<2)) //响应超时

{

SDIO->ICR|=1<<2; //清除命令响应超时标志

return SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

}

if(status&1<<0) //CRC错误

{

SDIO->ICR|=1<<0; //清除响应标志

return SD_CMD_CRC_FAIL;

}

if(SDIO->RESPCMD!=cmd) //判断是否响应cmd命令

{

return SD_ILLEGAL_CMD;

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

rspr1=SDIO->RESP1; //得到响应

if(SD_ALLZERO==(rspr1&(SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR|SD_R6_ILLEGAL_CMD|SD_R6_COM_CRC_FAILED)))

{

*prca=(u16)(rspr1>>16); //右移16位得到,rca

return errorstatus;

}

if(rspr1&SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR)return SD_GENERAL_UNKNOWN_ERROR;

if(rspr1&SD_R6_ILLEGAL_CMD)return SD_ILLEGAL_CMD;

if(rspr1&SD_R6_COM_CRC_FAILED)return SD_COM_CRC_FAILED;

return errorstatus;

}

函数功能:SDIO使能宽总线模式

函数参数:

enx:0,不使能;1,使能;

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardEnWideBus(u8 enx)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

u32 scr[2]={0,0};

u8 arg=0X00;

if(enx)arg=0X02;

else arg=0X00;

if(SDIO->RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;//SD卡处于LOCKED状态

errorstatus=SDIO_SdCardFindSCR(RCA,scr); //得到SCR寄存器数据

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

if((scr[1]&SD_WIDE_BUS_SUPPORT)!=SD_ALLZERO) //支持宽总线

{

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_CMD,1,(u32)RCA<<16); //发送CMD55+RCA,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD);

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_SD_SET_BUSWIDTH,1,arg);//发送ACMD6,短响应,参数:10,4位;00,1位.

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_SD_SET_BUSWIDTH);

return errorstatus;

}else return SD_REQUEST_NOT_APPLICABLE; //不支持宽总线设置

}

函数功能: 检查卡是否正在执行写操作

函数参数: pstatus:当前状态

返回值:错误代码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardProgrammingState(u8 *pstatus)

{

vu32 respR1 = 0, status = 0;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEND_STATUS,1,(u32)RCA<<16); //发送CMD13

status=SDIO->STA;

while(!(status&((1<<0)|(1<<6)|(1<<2))))status=SDIO->STA;//等待操作完成

if(status&(1<<0)) //CRC检测失败

{

SDIO->ICR|=1<<0; //清除错误标记

return SD_CMD_CRC_FAIL;

}

if(status&(1<<2)) //命令超时

{

SDIO->ICR|=1<<2; //清除错误标记

return SD_CMD_RSP_TIMEOUT;

}

if(SDIO->RESPCMD!=SD_CMD_SEND_STATUS)return SD_ILLEGAL_CMD;

SDIO->ICR=0X5FF; //清除所有标记

respR1=SDIO->RESP1;

*pstatus=(u8)((respR1>>9)&0x0000000F);

return SD_OK;

}

函数功能: 读取当前卡状态

函数参数:

pcardstatus:卡状态

返回值 :错误代码

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSendStatus(uint32_t *pcardstatus)

{

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

if(pcardstatus==NULL)

{

errorstatus=SD_INVALID_PARAMETER;

return errorstatus;

}

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SEND_STATUS,1,RCA<<16); //发送CMD13,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SEND_STATUS); //查询响应状态

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

*pcardstatus=SDIO->RESP1;//读取响应值

return errorstatus;

}

函数功能: 返回SD卡的状态

返回值 : SD卡状态

SDCardState SDIO_SdCardGetState(void)

{

u32 resp1=0;

if(SDIO_SdCardSendStatus(&resp1)!=SD_OK)return SD_CARD_ERROR;

else return (SDCardState)((resp1>>9) & 0x0F);

}

函数功能:查找SD卡的SCR寄存器值

函数参数:

rca:卡相对地址

pscr:数据缓存区(存储SCR内容)

返回值:错误状态

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardFindSCR(u16 rca,u32 *pscr)

{

u32 index = 0;

SDIO_SD_ERROR_INFO errorstatus = SD_OK;

u32 tempscr[2]={0,0};

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,1,8); //发送CMD16,短响应,设置Block Size为8字节

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SET_BLOCKLEN);

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

SDIO_SendCmd(SD_CMD_APP_CMD,1,(u32)rca<<16); //发送CMD55,短响应

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD);

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

SDIO_SendDataConfig(SD_DATATIMEOUT,8,3,1); //8个字节长度,block为8字节,SD卡到SDIO.

SDIO_SendCmd(SD_CMD_SD_APP_SEND_SCR,1,0); //发送ACMD51,短响应,参数为0

errorstatus=SDIO_CmdResp1Error(SD_CMD_SD_APP_SEND_SCR);

if(errorstatus!=SD_OK)return errorstatus;

while(!(SDIO->STA&(SDIO_FLAG_RXOVERR|SDIO_FLAG_DCRCFAIL|SDIO_FLAG_DTIMEOUT|SDIO_FLAG_DBCKEND|SDIO_FLAG_STBITERR)))

{

if(SDIO->STA&(1<<21))//接收FIFO数据可用

{

*(tempscr+index)=SDIO->FIFO; //读取FIFO内容

index++;

if(index>=2)break;

}

if(SDIO->STA&(1<<3)) //接收数据超时

{

SDIO->ICR|=1<<3; //清除标记

return SD_DATA_TIMEOUT;

}

else if(SDIO->STA&(1<<1)) //已发送/接收的数据块CRC校验错误

{

SDIO->ICR|=1<<1; //清除标记

return SD_DATA_CRC_FAIL;

}

else if(SDIO->STA&(1<<5)) //接收FIFO溢出

{

SDIO->ICR|=1<<5; //清除标记

return SD_RX_OVERRUN;

}

else if(SDIO->STA&(1<<9)) //起始位检测错误

{

SDIO->ICR|=1<<9; //清除标记

return SD_START_BIT_ERR;

}

SDIO->ICR=0X5FF; //清除标记

//把数据顺序按8位为单位倒过来.

*(pscr+1)=((tempscr[0]&SD_0TO7BITS)<<24)|((tempscr[0]&SD_8TO15BITS)<<8)|((tempscr[0]&SD_16TO23BITS)>>8)|((tempscr[0]&SD_24TO31BITS)>>24);

*(pscr)=((tempscr[1]&SD_0TO7BITS)<<24)|((tempscr[1]&SD_8TO15BITS)<<8)|((tempscr[1]&SD_16TO23BITS)>>8)|((tempscr[1]&SD_24TO31BITS)>>24);

return errorstatus;

}

函数功能: 得到NumberOfBytes以2为底的指数

函数参数: NumberOfBytes:字节数

返回值:以2为底的指数值

u8 convert_from_bytes_to_power_of_two(u16 NumberOfBytes)

{

u8 count=0;

while(NumberOfBytes!=1)

{

NumberOfBytes>>=1;

count++;

}

return count;

}

函数功能: 配置SDIO DMA

函数参数:

mbuf:存储器地址

bufsize:传输数据量

dir:方向;1,存储器-->SDIO(写数据);0,SDIO-->存储器(读数据);

void SDIO_SdCard_DMAConfig(u32*mbuf,u32 bufsize,u8 dir)

{

DMA2->IFCR|=(0XF<<12); //清除DMA2通道4的各种标记

DMA2_Channel4->CCR&=~(1<<0); //关闭DMA 通道4

DMA2_Channel4->CCR&=~(0X7FF<<4); //清除之前的设置,DIR,CIRC,PINC,MINC,PSIZE,MSIZE,PL,MEM2MEM

DMA2_Channel4->CCR|=dir<<4; //从存储器读

DMA2_Channel4->CCR|=0<<5; //普通模式

DMA2_Channel4->CCR|=0<<6; //外设地址非增量模式

DMA2_Channel4->CCR|=1<<7; //存储器增量模式

DMA2_Channel4->CCR|=2<<8; //外设数据宽度为32位

DMA2_Channel4->CCR|=2<<10; //存储器数据宽度32位

DMA2_Channel4->CCR|=2<<12; //高优先级

DMA2_Channel4->CNDTR=bufsize/4; //DMA2,传输数据量

DMA2_Channel4->CPAR=(u32)&SDIO->FIFO;//DMA2 外设地址

DMA2_Channel4->CMAR=(u32)mbuf; //DMA2,存储器地址

DMA2_Channel4->CCR|=1<<0; //开启DMA通道

}

函数功能: 读SD卡

函数参数:

buf:读数据缓存区

sector:扇区地址

cnt:扇区个数

返回值:错误状态;0,正常;其他,错误代码;

u8 SDIO_SdCardReadDiskSector(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)

{

u8 sta=SD_OK;

long long lsector=sector;

u8 n;

lsector<<=9;

if((u32)buf%4!=0)

{

for(n=0;n<cnt;n++)

{

sta=SDIO_SdCardReadBlock(SDIO_DATA_BUFFER,lsector+512*n,512);//单个sector的读操作

memcpy(buf,SDIO_DATA_BUFFER,512);

buf+=512;

}

}else

{

if(cnt==1)sta=SDIO_SdCardReadBlock(buf,lsector,512); //单个sector的读操作

else sta=SDIO_SdCardReadMultiBlocks(buf,lsector,512,cnt);//多个sector

}

return sta;

}

函数功能:写SD卡

函数参数:

buf:写数据缓存区

sector:扇区地址

cnt:扇区个数

返回值:错误状态;0,正常;其他,错误代码;

u8 SDIO_SdCardWriteDiskSector(u8*buf,u32 sector,u8 cnt)

{

u8 sta=SD_OK;

u8 n;

long long lsector=sector;

lsector<<=9;

if((u32)buf%4!=0)

{

for(n=0;n<cnt;n++)

{

memcpy(SDIO_DATA_BUFFER,buf,512);

sta=SDIO_SdCardWriteBlock(SDIO_DATA_BUFFER,lsector+512*n,512);//单个sector的写操作

buf+=512;

}

}else

{

if(cnt==1)sta=SDIO_SdCardWriteBlock(buf,lsector,512); //单个sector的写操作

else sta=SDIO_SdCardWriteMultiBlocks(buf,lsector,512,cnt); //多个sector

}

return sta;

}

（3）sdio.h

#ifndef __SDIO_SDCARD_H

#define __SDIO_SDCARD_H

#include "stm32f10x.h"

//SDIO相关标志位

#define SDIO_FLAG_CCRCFAIL ((uint32_t)0x00000001)

#define SDIO_FLAG_DCRCFAIL ((uint32_t)0x00000002)

#define SDIO_FLAG_CTIMEOUT ((uint32_t)0x00000004)

#define SDIO_FLAG_DTIMEOUT ((uint32_t)0x00000008)

#define SDIO_FLAG_TXUNDERR ((uint32_t)0x00000010)

#define SDIO_FLAG_RXOVERR ((uint32_t)0x00000020)

#define SDIO_FLAG_CMDREND ((uint32_t)0x00000040)

#define SDIO_FLAG_CMDSENT ((uint32_t)0x00000080)

#define SDIO_FLAG_DATAEND ((uint32_t)0x00000100)

#define SDIO_FLAG_STBITERR ((uint32_t)0x00000200)

#define SDIO_FLAG_DBCKEND ((uint32_t)0x00000400)

#define SDIO_FLAG_CMDACT ((uint32_t)0x00000800)

#define SDIO_FLAG_TXACT ((uint32_t)0x00001000)

#define SDIO_FLAG_RXACT ((uint32_t)0x00002000)

#define SDIO_FLAG_TXFIFOHE ((uint32_t)0x00004000)

#define SDIO_FLAG_RXFIFOHF ((uint32_t)0x00008000)

#define SDIO_FLAG_TXFIFOF ((uint32_t)0x00010000)

#define SDIO_FLAG_RXFIFOF ((uint32_t)0x00020000)

#define SDIO_FLAG_TXFIFOE ((uint32_t)0x00040000)

#define SDIO_FLAG_RXFIFOE ((uint32_t)0x00080000)

#define SDIO_FLAG_TXDAVL ((uint32_t)0x00100000)

#define SDIO_FLAG_RXDAVL ((uint32_t)0x00200000)

#define SDIO_FLAG_SDIOIT ((uint32_t)0x00400000)

#define SDIO_FLAG_CEATAEND ((uint32_t)0x00800000)

//用户配置区

//SDIO时钟计算公式:SDIO_CK时钟=SDIOCLK/[clkdiv+2];其中,SDIOCLK一般为72Mhz

//使用DMA模式的时候,传输速率可以到24Mhz,不过如果你的卡不是高速卡,可能也会出错

//出错就请降低时钟,使用查询模式的话,推荐SDIO_TRANSFER_CLK_DIV设置为3或者更大

#define SDIO_INIT_CLK_DIV 0xB2 //SDIO初始化频率，最大400Kh

#define SDIO_TRANSFER_CLK_DIV 0x04 //SDIO传输频率,该值太小可能会导致读写文件出错

//SDIO工作模式定义,通过SDIO_SdCardSetDeviceMode函数设置.

#define SD_POLLING_MODE 0 //查询模式,该模式下,如果读写有问题,建议增大SDIO_TRANSFER_CLK_DIV的设置.

#define SD_DMA_MODE 1 //DMA模式,该模式下,如果读写有问题,建议增大SDIO_TRANSFER_CLK_DIV的设置.

//SDIO 各种错误枚举定义

typedef enum

{

//特殊错误定义

SD_CMD_CRC_FAIL = (1), /*!< Command response received (but CRC check failed) */

SD_DATA_CRC_FAIL = (2), /*!< Data bock sent/received (CRC check Failed) */

SD_CMD_RSP_TIMEOUT = (3), /*!< Command response timeout */

SD_DATA_TIMEOUT = (4), /*!< Data time out */

SD_TX_UNDERRUN = (5), /*!< Transmit FIFO under-run */

SD_RX_OVERRUN = (6), /*!< Receive FIFO over-run */

SD_START_BIT_ERR = (7), /*!< Start bit not detected on all data signals in widE bus mode */

SD_CMD_OUT_OF_RANGE = (8), /*!< CMD's argument was out of range.*/

SD_ADDR_MISALIGNED = (9), /*!< Misaligned address */

SD_BLOCK_LEN_ERR = (10), /*!< Transferred block length is not allowed for the card or the number of transferred bytes does not match the block length */

SD_ERASE_SEQ_ERR = (11), /*!< An error in the sequence of erase command occurs.*/

SD_BAD_ERASE_PARAM = (12), /*!< An Invalid selection for erase groups */

SD_WRITE_PROT_VIOLATION = (13), /*!< Attempt to program a write protect block */

SD_LOCK_UNLOCK_FAILED = (14), /*!< Sequence or password error has been detected in unlock command or if there was an attempt to access a locked card */

SD_COM_CRC_FAILED = (15), /*!< CRC check of the previous command failed */

SD_ILLEGAL_CMD = (16), /*!< Command is not legal for the card state */

SD_CARD_ECC_FAILED = (17), /*!< Card internal ECC was applied but failed to correct the data */

SD_CC_ERROR = (18), /*!< Internal card controller error */

SD_GENERAL_UNKNOWN_ERROR = (19), /*!< General or Unknown error */

SD_STREAM_READ_UNDERRUN = (20), /*!< The card could not sustain data transfer in stream read operation. */

SD_STREAM_WRITE_OVERRUN = (21), /*!< The card could not sustain data programming in stream mode */

SD_CID_CSD_OVERWRITE = (22), /*!< CID/CSD overwrite error */

SD_WP_ERASE_SKIP = (23), /*!< only partial address space was erased */

SD_CARD_ECC_DISABLED = (24), /*!< Command has been executed without using internal ECC */

SD_ERASE_RESET = (25), /*!< Erase sequence was cleared before executing because an out of erase sequence command was received */

SD_AKE_SEQ_ERROR = (26), /*!< Error in sequence of authentication. */

SD_INVALID_VOLTRANGE = (27),

SD_ADDR_OUT_OF_RANGE = (28),

SD_SWITCH_ERROR = (29),

SD_SDIO_DISABLED = (30),

SD_SDIO_FUNCTION_BUSY = (31),

SD_SDIO_FUNCTION_FAILED = (32),

SD_SDIO_UNKNOWN_FUNCTION = (33),

//标准错误定义

SD_INTERNAL_ERROR,

SD_NOT_CONFIGURED,

SD_REQUEST_PENDING,

SD_REQUEST_NOT_APPLICABLE,

SD_INVALID_PARAMETER,

SD_UNSUPPORTED_FEATURE,

SD_UNSUPPORTED_HW,

SD_ERROR,

SD_OK = 0

} SDIO_SD_ERROR_INFO;

//SD卡CSD寄存器数据

typedef struct

{

u8 CSDStruct; /*!< CSD structure */

u8 SysSpecVersion; /*!< System specification version */

u8 Reserved1; /*!< Reserved */

u8 TAAC; /*!< Data read access-time 1 */

u8 NSAC; /*!< Data read access-time 2 in CLK cycles */

u8 MaxBusClkFrec; /*!< Max. bus clock frequency */

u16 CardComdClasses; /*!< Card command classes */

u8 RdBlockLen; /*!< Max. read data block length */

u8 PartBlockRead; /*!< Partial blocks for read allowed */

u8 WrBlockMisalign; /*!< Write block misalignment */

u8 RdBlockMisalign; /*!< Read block misalignment */

u8 DSRImpl; /*!< DSR implemented */

u8 Reserved2; /*!< Reserved */

u32 DeviceSize; /*!< Device Size */

u8 MaxRdCurrentVDDMin; /*!< Max. read current @ VDD min */

u8 MaxRdCurrentVDDMax; /*!< Max. read current @ VDD max */

u8 MaxWrCurrentVDDMin; /*!< Max. write current @ VDD min */

u8 MaxWrCurrentVDDMax; /*!< Max. write current @ VDD max */

u8 DeviceSizeMul; /*!< Device size multiplier */

u8 EraseGrSize; /*!< Erase group size */

u8 EraseGrMul; /*!< Erase group size multiplier */

u8 WrProtectGrSize; /*!< Write protect group size */

u8 WrProtectGrEnable; /*!< Write protect group enable */

u8 ManDeflECC; /*!< Manufacturer default ECC */

u8 WrSpeedFact; /*!< Write speed factor */

u8 MaxWrBlockLen; /*!< Max. write data block length */

u8 WriteBlockPaPartial; /*!< Partial blocks for write allowed */

u8 Reserved3; /*!< Reserded */

u8 ContentProtectAppli; /*!< Content protection application */

u8 FileFormatGrouop; /*!< File format group */

u8 CopyFlag; /*!< Copy flag (OTP) */

u8 PermWrProtect; /*!< Permanent write protection */

u8 TempWrProtect; /*!< Temporary write protection */

u8 FileFormat; /*!< File Format */

u8 ECC; /*!< ECC code */

u8 CSD_CRC; /*!< CSD CRC */

u8 Reserved4; /*!< always 1*/

} SD_CSD;

//SD卡CID寄存器数据

typedef struct

{

u8 ManufacturerID; /*!< ManufacturerID */

u16 OEM_AppliID; /*!< OEM/Application ID */

u32 ProdName1; /*!< Product Name part1 */

u8 ProdName2; /*!< Product Name part2*/

u8 ProdRev; /*!< Product Revision */

u32 ProdSN; /*!< Product Serial Number */

u8 Reserved1; /*!< Reserved1 */

u16 ManufactDate; /*!< Manufacturing Date */

u8 CID_CRC; /*!< CID CRC */

u8 Reserved2; /*!< always 1 */

} SD_CID;

//SD卡状态

typedef enum

{

SD_CARD_READY = ((uint32_t)0x00000001),

SD_CARD_IDENTIFICATION = ((uint32_t)0x00000002),

SD_CARD_STANDBY = ((uint32_t)0x00000003),

SD_CARD_TRANSFER = ((uint32_t)0x00000004),

SD_CARD_SENDING = ((uint32_t)0x00000005),

SD_CARD_RECEIVING = ((uint32_t)0x00000006),

SD_CARD_PROGRAMMING = ((uint32_t)0x00000007),

SD_CARD_DISCONNECTED = ((uint32_t)0x00000008),

SD_CARD_ERROR = ((uint32_t)0x000000FF)

}SDCardState;

//SD卡信息,包括CSD,CID等数据

typedef struct

{

SD_CSD SD_csd;

SD_CID SD_cid;

long long CardCapacity; //SD卡容量,单位:字节,最大支持2^64字节大小的卡.

u32 CardBlockSize; //SD卡块大小

u16 RCA; //卡相对地址

u8 CardType; //卡类型

} SD_CardInfo;

extern SD_CardInfo SDCardInfo;//SD卡信息

//SDIO 指令集

#define SD_CMD_GO_IDLE_STATE ((u8)0)

#define SD_CMD_SEND_OP_COND ((u8)1)

#define SD_CMD_ALL_SEND_CID ((u8)2)

#define SD_CMD_SET_REL_ADDR ((u8)3) /*!< SDIO_SEND_REL_ADDR for SD Card */

#define SD_CMD_SET_DSR ((u8)4)

#define SD_CMD_SDIO_SEN_OP_COND ((u8)5)

#define SD_CMD_HS_SWITCH ((u8)6)

#define SD_CMD_SEL_DESEL_CARD ((u8)7)

#define SD_CMD_HS_SEND_EXT_CSD ((u8)8)

#define SD_CMD_SEND_CSD ((u8)9)

#define SD_CMD_SEND_CID ((u8)10)

#define SD_CMD_READ_DAT_UNTIL_STOP ((u8)11) /*!< SD Card doesn't support it */

#define SD_CMD_STOP_TRANSMISSION ((u8)12)

#define SD_CMD_SEND_STATUS ((u8)13)

#define SD_CMD_HS_BUSTEST_READ ((u8)14)

#define SD_CMD_GO_INACTIVE_STATE ((u8)15)

#define SD_CMD_SET_BLOCKLEN ((u8)16)

#define SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK ((u8)17)

#define SD_CMD_READ_MULT_BLOCK ((u8)18)

#define SD_CMD_HS_BUSTEST_WRITE ((u8)19)

#define SD_CMD_WRITE_DAT_UNTIL_STOP ((u8)20)

#define SD_CMD_SET_BLOCK_COUNT ((u8)23)

#define SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK ((u8)24)

#define SD_CMD_WRITE_MULT_BLOCK ((u8)25)

#define SD_CMD_PROG_CID ((u8)26)

#define SD_CMD_PROG_CSD ((u8)27)

#define SD_CMD_SET_WRITE_PROT ((u8)28)

#define SD_CMD_CLR_WRITE_PROT ((u8)29)

#define SD_CMD_SEND_WRITE_PROT ((u8)30)

#define SD_CMD_SD_ERASE_GRP_START ((u8)32) /*!< To set the address of the first write

block to be erased. (For SD card only) */

#define SD_CMD_SD_ERASE_GRP_END ((u8)33) /*!< To set the address of the last write block of the

continuous range to be erased. (For SD card only) */

#define SD_CMD_ERASE_GRP_START ((u8)35) /*!< To set the address of the first write block to be erased.

(For MMC card only spec 3.31) */

#define SD_CMD_ERASE_GRP_END ((u8)36) /*!< To set the address of the last write block of the

continuous range to be erased. (For MMC card only spec 3.31) */

#define SD_CMD_ERASE ((u8)38)

#define SD_CMD_FAST_IO ((u8)39) /*!< SD Card doesn't support it */

#define SD_CMD_GO_IRQ_STATE ((u8)40) /*!< SD Card doesn't support it */

#define SD_CMD_LOCK_UNLOCK ((u8)42)

#define SD_CMD_APP_CMD ((u8)55)

#define SD_CMD_GEN_CMD ((u8)56)

#define SD_CMD_NO_CMD ((u8)64)

/**

* @brief Following commands are SD Card Specific commands.

* SDIO_APP_CMD ：CMD55 should be sent before sending these commands.

#define SD_CMD_APP_SD_SET_BUSWIDTH ((u8)6) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_STAUS ((u8)13) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SEND_NUM_WRITE_BLOCKS ((u8)22) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_OP_COND ((u8)41) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SET_CLR_CARD_DETECT ((u8)42) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SEND_SCR ((u8)51) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SDIO_RW_DIRECT ((u8)52) /*!< For SD I/O Card only */

#define SD_CMD_SDIO_RW_EXTENDED ((u8)53) /*!< For SD I/O Card only */

/**

* @brief Following commands are SD Card Specific security commands.

* SDIO_APP_CMD should be sent before sending these commands.

#define SD_CMD_SD_APP_GET_MKB ((u8)43) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_GET_MID ((u8)44) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SET_CER_RN1 ((u8)45) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_GET_CER_RN2 ((u8)46) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SET_CER_RES2 ((u8)47) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_GET_CER_RES1 ((u8)48) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_READ_MULTIPLE_BLOCK ((u8)18) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_WRITE_MULTIPLE_BLOCK ((u8)25) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_ERASE ((u8)38) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_CHANGE_SECURE_AREA ((u8)49) /*!< For SD Card only */

#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_WRITE_MKB ((u8)48) /*!< For SD Card only */

//支持的SD卡定义

#define SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1 ((u32)0x00000000)

#define SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0 ((u32)0x00000001)

#define SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD ((u32)0x00000002)

#define SDIO_MULTIMEDIA_CARD ((u32)0x00000003)

#define SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_CARD ((u32)0x00000004)

#define SDIO_HIGH_SPEED_MULTIMEDIA_CARD ((u32)0x00000005)

#define SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_COMBO_CARD ((u32)0x00000006)

#define SDIO_HIGH_CAPACITY_MMC_CARD ((u32)0x00000007)

//SDIO相关参数定义

#define NULL 0

#define SDIO_STATIC_FLAGS ((u32)0x000005FF)

#define SDIO_CMD0TIMEOUT ((u32)0x00010000)

#define SDIO_DATATIMEOUT ((u32)0xFFFFFFFF)

#define SDIO_FIFO_Address ((u32)0x40018080)

//Mask for errors Card Status R1 (OCR Register)

#define SD_OCR_ADDR_OUT_OF_RANGE ((u32)0x80000000)

#define SD_OCR_ADDR_MISALIGNED ((u32)0x40000000)

#define SD_OCR_BLOCK_LEN_ERR ((u32)0x20000000)

#define SD_OCR_ERASE_SEQ_ERR ((u32)0x10000000)

#define SD_OCR_BAD_ERASE_PARAM ((u32)0x08000000)

#define SD_OCR_WRITE_PROT_VIOLATION ((u32)0x04000000)

#define SD_OCR_LOCK_UNLOCK_FAILED ((u32)0x01000000)

#define SD_OCR_COM_CRC_FAILED ((u32)0x00800000)

#define SD_OCR_ILLEGAL_CMD ((u32)0x00400000)

#define SD_OCR_CARD_ECC_FAILED ((u32)0x00200000)

#define SD_OCR_CC_ERROR ((u32)0x00100000)

#define SD_OCR_GENERAL_UNKNOWN_ERROR ((u32)0x00080000)

#define SD_OCR_STREAM_READ_UNDERRUN ((u32)0x00040000)

#define SD_OCR_STREAM_WRITE_OVERRUN ((u32)0x00020000)

#define SD_OCR_CID_CSD_OVERWRIETE ((u32)0x00010000)

#define SD_OCR_WP_ERASE_SKIP ((u32)0x00008000)

#define SD_OCR_CARD_ECC_DISABLED ((u32)0x00004000)

#define SD_OCR_ERASE_RESET ((u32)0x00002000)

#define SD_OCR_AKE_SEQ_ERROR ((u32)0x00000008)

#define SD_OCR_ERRORBITS ((u32)0xFDFFE008)

//Masks for R6 Response

#define SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR ((u32)0x00002000)

#define SD_R6_ILLEGAL_CMD ((u32)0x00004000)

#define SD_R6_COM_CRC_FAILED ((u32)0x00008000)

#define SD_VOLTAGE_WINDOW_SD ((u32)0x80100000)

#define SD_HIGH_CAPACITY ((u32)0x40000000)

#define SD_STD_CAPACITY ((u32)0x00000000)

#define SD_CHECK_PATTERN ((u32)0x000001AA)

#define SD_VOLTAGE_WINDOW_MMC ((u32)0x80FF8000)

#define SD_MAX_VOLT_TRIAL ((u32)0x0000FFFF)

#define SD_ALLZERO ((u32)0x00000000)

#define SD_WIDE_BUS_SUPPORT ((u32)0x00040000)

#define SD_SINGLE_BUS_SUPPORT ((u32)0x00010000)

#define SD_CARD_LOCKED ((u32)0x02000000)

#define SD_CARD_PROGRAMMING ((u32)0x00000007)

#define SD_CARD_RECEIVING ((u32)0x00000006)

#define SD_DATATIMEOUT ((u32)0xFFFFFFFF)

#define SD_0TO7BITS ((u32)0x000000FF)

#define SD_8TO15BITS ((u32)0x0000FF00)

#define SD_16TO23BITS ((u32)0x00FF0000)

#define SD_24TO31BITS ((u32)0xFF000000)

#define SD_MAX_DATA_LENGTH ((u32)0x01FFFFFF)

#define SD_HALFFIFO ((u32)0x00000008)

#define SD_HALFFIFOBYTES ((u32)0x00000020)

//Command Class Supported

#define SD_CCCC_LOCK_UNLOCK ((u32)0x00000080)

#define SD_CCCC_WRITE_PROT ((u32)0x00000040)

#define SD_CCCC_ERASE ((u32)0x00000020)

//CMD8指令

#define SDIO_SEND_IF_COND ((u32)0x00000008)

//相关函数定义

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardInit(void);

void SDIO_ClockSet(u8 clkdiv);

void SDIO_SendCmd(u8 cmdindex,u8 waitrsp,u32 arg);

void SDIO_SendDataConfig(u32 datatimeout,u32 datalen,u8 blksize,u8 dir);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdPowerON(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SD_PowerOFF(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardInitializeCards(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardGetInfo(SD_CardInfo *cardinfo);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardEnableWideBusOperation(u32 wmode);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSetDeviceMode(u32 mode);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSelectAddr(u32 addr);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardSendStatus(uint32_t *pcardstatus);

SDCardState SDIO_SdCardGetState(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardReadBlock(u8 *buf,long long addr,u16 blksize);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardReadMultiBlocks(u8 *buf,long long addr,u16 blksize,u32 nblks);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardWriteBlock(u8 *buf,long long addr, u16 blksize);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardWriteMultiBlocks(u8 *buf,long long addr,u16 blksize,u32 nblks);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardProcessIRQSrc(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdErrorCheck(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp7Error(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp1Error(u8 cmd);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp3Error(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp2Error(void);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_CmdResp6Error(u8 cmd,u16*prca);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardEnWideBus(u8 enx);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardProgrammingState(u8 *pstatus);

SDIO_SD_ERROR_INFO SDIO_SdCardFindSCR(u16 rca,u32 *pscr);

u8 convert_from_bytes_to_power_of_two(u16 NumberOfBytes);

void SDIO_SdCard_DMAConfig(u32*mbuf,u32 bufsize,u8 dir);

u8 SDIO_SdCardReadDiskSector(u8*buf,u32 sector,u8 cnt); //读SD卡,fatfs/usb调用

u8 SDIO_SdCardWriteDiskSector(u8*buf,u32 sector,u8 cnt); //写SD卡,fatfs/usb调用

#endif

四、移植FATFS文件系统

前面第3章，完成了SD NAND的驱动代码编写，这一章节实现FATFS文件的移植。

4.1 FATFS文件系统介绍

（1）介绍

FatFs 是一种完全免费开源的 FAT 文件系统模块，专门为小型的嵌入式系统而设计。它完全用标准C 语言编写，所以具有良好的硬件平台独立性，可以移植到 8051、 PIC、 AVR、 SH、 Z80、 H8、 ARM 等系列单片机上而只需做简单的修改。它支持 FATl2、 FATl6 和 FAT32，支持多个存储媒介；有独立的缓冲区，可以对多个文件进行读／写，并特别对 8 位单片机和 16 位单片机做了优化。

（2）特点

【1】Windows兼容的FAT文件系统

【2】不依赖于平台，易于移植

【3】代码和工作区占用空间非常小

【4】多种配置选项

【5】多卷(物理驱动器和分区)

【6】多ANSI/OEM代码页，包括DBCS

【7】在ANSI/OEM或Unicode中长文件名的支持

【8】RTOS的支持

【9】多扇区大小的支持

【10】只读，最少API，I/O缓冲区等等

（3）移植性

fatfs模块是ANSI C(C89)编写的。没有平台的依赖, 编译器只要符合ANSI C标准就可以编译。

fatf模块假设大小的字符/短/长8/16/32位和int是16或32位。这些数据类型在integer.h文件中定义。这些数据类型在大多数的编译器中定义都符合要求。如果现有的定义与编译器有任何冲突发生时，需要自己解决。

4.2 下载源码

下载地址：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

FATFS有两个版本，一个大版本，一个小版本。小版本主要用于8位机(内存小)使用。

下载图：

4.3 源码结构介绍

将下载的源码解压后可以得到两个文件夹： doc 和 src。 doc 里面主要是对 FATFS 的介绍(离线文档—英文和日文)，而 src 里面才是我们需要的源码。

其中，与平台无关的是：

ffconf.h FATFS配置文件
ff.h 应用层头文件
ff.c 应用层源文件
diskio.h 硬件层头文件
interger.h 数据类型定义头文件
option 可选的外部功能（比如支持中文等）

与平台相关的代码：

diskio.c 底层接口文件（需要用户提供）

FATFS 模块在移植的时候，我们一般只需要修改 2 个文件，即 ffconf.h 和 diskio.c。

FATFS模块的所有配置项都是存放在 ffconf.h 里面，我们可以通过配置里面的一些选项，来满足自己的需求。

最顶层是应用层，使用者无需理会 FATFS 的内部结构和复杂的 FAT 协议，只需要调用FATFS 模块提供给用户的一系列应用接口函数，如 f_open， f_read， f_write 和 f_close 等，就可以像在 PC 上读写文件那样简单。

中间层 FATFS 模块，实现了 FAT 文件读／写协议。 FATFS 模块提供的是 ff.c 和 ff.h。除非有必要，使用者一般不用修改，使用时将头文件直接包含进去即可。

需要我们编写移植代码的是 FATFS 模块提供的底层接口，它包括存储媒介读／写接口（ disk、I/O）和供给文件创建修改时间的实时时钟。

4.4 下载源码并加入到工程

先准备好一个有SD NAND驱动代码的STM32工程（代码前面第3章已经贴了），接着就完成下面的步骤。

打开KEIL工程，添加FATFS文件源码：

加入.h文件主要是方便配。cc936.c 用于支持中文。

4.5 修改代码进行移植

（1）修改diskio.c文件

注释掉现在不需要的用到的文件，因为我们现在用的是SD卡，与USB，ATA，MMC卡没关系。

并加入一个新的宏 :

#define SD 0

定义SD卡的物理驱动器号为0。

修改 disk_status函数，该函数主要是用来获取磁盘状态。现在未用到，可以直接函数体内代码删除。

修改截图：

代码示例：

#include "diskio.h" /* fatf底层API */

#include "sd.h" /* SD卡驱动头文件 */

/* 定义每个驱动器的物理驱动器号*/

#define SD 0

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 获取设备(磁盘)状态 */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_status (

BYTE pdrv /* 物理驱动识别 */

)

{

return 0; //该函数现在无需用到，直接返回0

}

修改disk_initialize函数，添加SD卡的初始化，其他不用到的代码直接删掉，该函数成功返回0，失败返回1。

修改截图：

代码示例：

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 初始化磁盘驱动 */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_initialize (

BYTE pdrv /* 物理驱动识别 */

)

{

DSTATUS stat;

int result;

switch (pdrv) {

case SD : //选择SD卡

stat=SD_Init(); //初始化SD卡-用户自己提供

}

if(stat)return STA_NOINIT; //磁盘未初始化

return 0; //初始化成功

}

修改disk_read函数，加入SD卡读任意扇区的函数(需要用户自己提供)，其他不用到的选项可以删掉。

修改代码如下：

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 读扇区 */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

DRESULT disk_read (

BYTE pdrv, /* 物理驱动编号 - 范围0-9*/

BYTE *buff, /* 数据缓冲区存储读取数据 */

DWORD sector, /* 扇区地址*/

UINT count /* 需要读取的扇区数*/

)

{

DRESULT res;

int result;

switch (pdrv) {

case SD:

res=SD_Read_Data((u8*)buff,sector,count); //读SD扇区函数--用户提供

return res; //在此处可以判错误

}

return RES_PARERR; //无效参数

}

修改disk_write 函数，添加写扇区函数：

代码：

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 写扇区 */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

#if _USE_WRITE

DRESULT disk_write (

BYTE pdrv, /* 物理驱动号*/

const BYTE *buff, /* 要写入数据的首地址 */

DWORD sector, /* 扇区地址 */

UINT count /* 扇区数量*/

)

{

DRESULT res;

int result;

switch (pdrv) {

case SD:

res=SD_Write_Data((u8*)buff,sector,count); //写入扇区

return res;

}

return RES_PARERR; //无效参数

}

#endif

修改disk_ioctl 函数，填充ioctl命令功能。这些功能是标准的命令，在diskio.h有定义。

代码如下：

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 其他函数 */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

#if _USE_IOCTL

DRESULT disk_ioctl (

BYTE pdrv, /* 物理驱动号 */

BYTE cmd, /* 控制码 */

void *buff /* 发送/接收数据缓冲区地址 */

)

{

DRESULT res;

int result;

switch (pdrv) {

case SD:

switch(cmd)

{

case CTRL_SYNC: //等待写过程

SD_CS(0); //选中SD卡

if(SD_Wait_Ready())result = RES_ERROR;/*等待卡准备好*/

else res = RES_OK; //成功

SD_CS(1); //释放SD卡

break;

case GET_SECTOR_SIZE://获取扇区大小

*(DWORD*)buff = 512;

res = RES_OK; //成功

break;

case GET_BLOCK_SIZE: //获取块大小

*(WORD*)buff = 8; //块大小(扇区为单位)，一块等于8个扇区

res = RES_OK;

break;

case GET_SECTOR_COUNT: //获取总扇区数量

*(DWORD*)buff = SD_Get_Sector_Count();

res = RES_OK;

break;

default: //命令错误

res = RES_PARERR;

break;

}

return res;

}

return RES_PARERR; //返回状态

}

（2）修改ffconf.h文件

需要注意的一些宏配置：

#define _CODE_PAGE 936 //采用中文GBK编码 (64行)

#define _USE_LFN 3 //动态的堆上工作（93行）

#define _MAX_LFN 255 /*_USE_LFN选项开关LFN(长文件名)特性。

#define _VOLUMES 1 /* 支持的磁盘数量(逻辑驱动器)。 */ (142行)

#define _MIN_SS 512 (165行)

#define _MAX_SS 512 /*这些选项配置支持扇区大小的范围。(512,1024, 4096*/　

#define _FS_NORTC 0 /*启用RTC时间功能*/ (202行)

#define _NORTC_MON 1

#define _NORTC_MDAY 1

#define _NORTC_YEAR 2015 //年

/*需要实现：get_fattime()函数*/

ffconf.h 文件源码：

/*---------------------------------------------------------------------------/

/ FatFs - FAT文件系统模块配置文件 R0.11a (C)ChaN, 2015

/---------------------------------------------------------------------------*/

#define _FFCONF 64180 /* 版本识别*/

/*---------------------------------------------------------------------------/

/ 功能配置

/---------------------------------------------------------------------------*/

#define _FS_READONLY 0

/* 这个选项开关只读配置。(0:读/写或1:只读) 　　

/只读配置删除编写API函数,f_write(),f_sync(), 　　

/ f_unlink(),f_mkdir(),f_chmod(),f_rename(),f_truncate(),f_getfree() 　　

/写和可选的功能. */

#define _FS_MINIMIZE 0

/*此选项定义删除一些基本的API函数极小化水平。　　

/ 0:所有基本功能都是激活的。　　

/ 1:f_stat(),f_getfree(),f_unlink(),f_mkdir(),f_chmod(),f_utime(), 　　

/ f_truncate()和f_rename()函数删除。　　

/ 2:f_opendir(),f_readdir()和f_closedir()中除了1。　　

/ 3:f_lseek()函数删除除了2。*/

#define _USE_STRFUNC 1

/*这个选项开关字符串函数,f_gets(),f_putc(),f_puts()和　

/ f_printf()。　　

/ 0:禁用字符串函数。　　

/ 1:启用没有LF-CRLF转换。　　

/ 2:启用LF-CRLF(回车换行)转换。*/

#define _USE_FIND 0

/*这个选项开关过滤目录读取特性和相关功能, 　　

/ f_findfirst()和f_findnext()。(0:禁用或1:启用)*/

#define _USE_MKFS 1

/* 这个选项开关f_mkfs()函数。(0:禁用或1:启用) */

#define _USE_FASTSEEK 1

/* 这个选项开关快速寻求功能。(0:禁用或1:启用) */

#define _USE_LABEL 1

/* 　　磁盘卷标这个选项开关功能,f_getlabel()和f_setlabel()。　　

/(0:禁用或1:启用) */

#define _USE_FORWARD 0

/* 　这个选项开关f_forward()函数。(0:禁用或1:启用) 　　

/启用它,也_FS_TINY需要设置为1. */

/*---------------------------------------------------------------------------/

/ 语言环境和名称空间配置

/---------------------------------------------------------------------------*/

#define _CODE_PAGE 936 //采用中文GBK编码

/*　这个选项指定OEM代码页在目标系统上使用。　　

/不正确的代码页的设置会导致文件打开失败.

/ 1 - ASCII (没有扩展字符。Non-LFN cfg。只有)

/ 437 - U.S.

/ 720 - 阿拉伯语

/ 737 - 希腊语；

/ 771 - 阿富汗

/ 775 - 波罗的海

/ 850 - 拉丁1

/ 852 - 拉丁2

/ 855 - 西里尔字母

/ 857 - 土耳其语

/ 860 - 葡萄牙语

/ 861 - 冰岛语

/ 862 - 希伯来人

/ 863 - 加拿大法语

/ 864 - 阿拉伯语

/ 865 - 日耳曼民族的

/ 866 - 俄语

/ 869 - 希腊 2

/ 932 - 日本人 (DBCS)

/ 936 - 简体中文(DBCS)

/ 949 - 韩国人 (DBCS)

/ 950 - 繁体中文(DBCS)

#define _USE_LFN 3 //动态的堆上工作

#define _MAX_LFN 255

/*_USE_LFN选项开关LFN(长文件名)特性。

/ 0:禁用LFN特性。_MAX_LFN没有影响。　　

/ 1:启用LFN BSS静态工作缓冲区。总是不是线程安全的。　　

/ 2:启用LFN与动态缓冲栈上的工作。　　

/ 3:使LFN与动态缓冲区在堆上工作。

/ 当启用LFN（长文件名）特性,Unicode(选项/ unicode.c)必须处理功能　　

/被添加到项目中。LFN工作缓冲区占用(_MAX_LFN + 1)* 2字节。　　

/当使用堆栈缓冲区,照顾堆栈溢出。当使用堆　　

/工作缓冲区内存,内存管理功能,ff_memalloc()和　　

/ ff_memfree(),必须添加到项目中。 */

#define _LFN_UNICODE 0

/* 这个选项开关字符编码的API。(0:ANSI / OEM或1:Unicode) 　　

路径名/使用Unicode字符串,并设置_LFN_UNICODE启用LFN特性　　

/1。这个选项也会影响行为的字符串的I / O功能。

#define _STRF_ENCODE 3

/* 当_LFN(长文件名)_UNICODE是1,这个选项选择文件的字符编码　　

/通过字符串读取/写入I /O功能,f_gets(),f_putc(),f_puts和f_printf().

/ 0: ANSI/OEM

/ 1: UTF-16LE

/ 2: UTF-16BE

/ 3: UTF-8

/ 当_LFN_UNICODE = 0时,该选项没有影响。*/

#define _FS_RPATH 0

/*　这个选项配置相对路径的功能。　　/ 　　

/ 0:禁用相对路径特性和删除相关功能。　　

/ 1:启用相对路径特性。f_chdir()和f_chdrive()是可用的。　　

/ 2:f_getcwd()函数可用除了1。　　/ 　　

/注意,目录项读通过f_readdir()这个选项。

/*---------------------------------------------------------------------------/

/ 驱动/卷配置

/---------------------------------------------------------------------------*/

#define _VOLUMES 1

/* 支持的磁盘数量(逻辑驱动器)。 */

#define _STR_VOLUME_ID 0

#define _VOLUME_STRS "RAM","NAND","CF","SD1","SD2","USB1","USB2","USB3"

/* STR_VOLUME_ID选项开关卷ID字符串功能。　　

/当_STR_VOLUME_ID设置为1时,也可以使用预先定义的字符串在路径名称/数量。

为每个_VOLUME_STRS定义驱动ID字符串　　

/逻辑驱动器。条目的数量必须等于_VOLUMES。有效字符　　

/驱动ID字符串:a - z和0 - 9。*/

#define _MULTI_PARTITION 0

/* 　这个选项开关多分区的特性。在默认情况下(0),每个逻辑驱动器　　

/号绑定到相同的物理驱动器号　　

/物理驱动器将被安装。当启用分区特性(1), 　　

/每个逻辑驱动器号是绑定到任意物理驱动器和分区　　

/中列出VolToPart[]。还f_fdisk()函数可用. */

#define _MIN_SS 512

#define _MAX_SS 512

/* 　这些选项配置支持扇区大小的范围。(512,1024, 　　

/ 2048或4096)总是为大多数系统设置两个512,卡和所有类型的内存　　

/硬盘。但是可能需要更大的值为车载闪存和一些　　

/类型的光学媒体。当_MAX_SS大于_MIN_SS,fatf配置　　

/变量扇区大小和GET_SECTOR_SIZE命令必须执行　　disk_ioctl()函数. */

#define _USE_TRIM 0

/* 这个选项开关ATA-TRIM特性。(0:禁用或1:启用) 　　

/启用削减特性,也应该实现CTRL_TRIM命令　　

/ disk_ioctl()函数。*/

#define _FS_NOFSINFO 0

如果你需要知道正确的自由空间体积FAT32,设置一些0 　　

/选项,f_getfree()函数在第一次后体积将迫使山　　

/全脂肪扫描。位1控制使用的集群数量分配。　　/ 　　

/ bit0 = 0:使用免费的集群计算FSINFO如果可用。　　

/ bit0 = 1:不相信自由FSINFO集群计算。　　

/ bit1 = 0:最后使用集群可用FSINFO如果数量分配。　　

/ bit1 = 1:不相信最后分配FSINFO集群数量.

/*---------------------------------------------------------------------------/

/ 系统配置列表

/---------------------------------------------------------------------------*/

#define _FS_TINY 0

/* 这个选项开关小缓冲区配置。(0:正常或1:小) 　　

/小配置,文件对象的大小(FIL)_MAX_SS减少字节。而不是私人部门从文件对象,缓冲了　　

/公共部门缓冲文件系统中的对象(fatf)是用于该文件　　

/数据传输. */

#define _FS_NORTC 0

#define _NORTC_MON 1

#define _NORTC_MDAY 1

#define _NORTC_YEAR 2015 //年

/* _FS_NORTC选项开关时间戳的特性。如果系统没有/

RTC函数或不需要有效的时间戳,_FS_NORTC 1设置为禁用/

时间戳的特性。所有对象修改fatf将有一个固定的时间戳。/

固定的时间定义为_NORTC_MON _NORTC_MDAY _NORTC_YEAR。　　

/当启用时间戳特性(_FS_NORTC = = 0),需要实现get_fattime()函数。　　/

添加到项目RTC读当前时间形式。_NORTC_MON, 　　/

_NORTC_MDAY和_NORTC_YEAR没有效果。　　

/这些选项没有影响只读配置(_FS_READONLY = = 1)。 */

#define _FS_LOCK 0

/* 　_FS_LOCK选项开关控制复制的文件打开的文件锁定功能　　

/和非法操作打开对象。这个选项_FS_READONLY时必须是0 　　

/是1。　　/ 　　

/ 0:禁用文件锁定功能。为了避免体积腐败、应用程序　　

/应该避免非法打开,删除和重命名的开放对象。　　

/ > 0:启用文件锁定功能。值定义了多少文件/子目录　　

可以同时打开的/文件锁的控制之下。注意,这个文件独立于re-entrancy /锁功能。 */

#define _FS_REENTRANT 0

#define _FS_TIMEOUT 1000

#define _SYNC_t HANDLE

/* 　_FS_REENTRANT选项开关re-entrancy fatf的(线程安全) 　　

/模块本身。注意,不管这个选项,文件访问不同　　

/体积始终是凹角和音量控制功能,f_mount(),f_mkfs() 　　

/和f_fdisk()函数,总是不凹角。只有文件/目录的访问　　

/相同的体积是这个功能的控制。　　

/ 0:禁用re-entrancy。_FS_TIMEOUT和_SYNC_t没有效果。　　

/ 1:启用re-entrancy。还提供用户同步处理程序, 　　

/ ff_req_grant(),ff_rel_grant(),ff_del_syncobj()和ff_cre_syncobj() 　　

/函数,必须添加到项目中。样品中可用　　

/选项

/ syscall.c。

/ _FS_TIMEOUT定义超时时间单位的滴答声。　　

/ _SYNC_t定义了O

/ S依赖同步对象类型。例如处理、ID、OS_EVENT * 　　

/ SemaphoreHandle_t等. .O / S的头文件定义需要　　

/包括在ff.c的范围。 */

#define _WORD_ACCESS 0

/* _WORD_ACCESS选项是一个只有依赖于平台的选择。

它定义了这个词/访问方法是用来体积上的数据。

/ 0:逐字节的访问。总是兼容所有平台。　　

/ 1:词的访问。不要选择这个,除非在下列条件。　　

/ *地址对齐内存访问总是允许所有指令。　　

/ *字节顺序的记忆是低位优先。　　

/如果是这样的情况,_WORD_ACCESS也可以减少代码的大小设置为1。　　

/下表显示允许设置某种类型的处理器。

/ ARM7TDMI 0 *2 ColdFire 0 *1 V850E 0 *2

/ Cortex-M3 0 *3 Z80 0/1 V850ES 0/1

/ Cortex-M0 0 *2 x86 0/1 TLCS-870 0/1

/ AVR 0/1 RX600(LE) 0/1 TLCS-900 0/1

/ AVR32 0 *1 RL78 0 *2 R32C 0 *2

/ PIC18 0/1 SH-2 0 *1 M16C 0/1

/ PIC24 0 *2 H8S 0 *1 MSP430 0 *2

/ PIC32 0 *1 H8/300H 0 *1 8051 0/1

* 1:高位优先。　　/

* 2:不支持不连续的内存访问。　　/

* 3:一些编译器生成LDM(逻辑磁盘管理器 ) / STM mem_cpy(内存拷贝)函数。

（3）实现动态内存分配函数与时间函数

ff.h文件有动态内存的释放，动态内存申请，时间获取函数接口。

在diskio.c文件实现函数功能：

代码实现如下：

//动态内存分配

void* ff_memalloc (UINT msize) /* 分配内存块 */

{

return (void*)malloc(msize); //分配空间

}

//动态内存释放

void ff_memfree (void* mblock) /* 空闲内存块 */

{

free(mblock); //释放空间

}

//返回FATFS时间

//获得时间

DWORD get_fattime (void)

{

//Get_RTC_Timer(); //获取一次RTC时间

return (RTC_Timer.year-1980)<<25| //年

RTC_Timer.month<<21| //月

RTC_Timer.day<<16| //日

RTC_Timer.hour<<11| //时

RTC_Timer.minute<<5| //分

RTC_Timer.sec; //秒

}

Return Value

Currnet local time is returned with packed into a DWORD value. The bit field is as follows:

bit31:25

Year origin from the 1980 (0..127)

bit24:21

Month (1..12)

bit20:16

Day of the month(1..31)

bit15:11

Hour (0..23)

bit10:5

Minute (0..59)

bit4:0

Second / 2 (0..29)

（4）修改堆栈空间

完成了上述的修改，还需要修改堆栈空间，因为长文件支持需要占用堆空间。

修改STM32启动文件如下：

（5）编译工程测试

修改完毕之后，给开发板插上SD卡，调用API函数在SD卡创建一个文件，并写入数据，测试是否成功：

#include "ff.h"

FATFS fs; // 用户定义的文件系统结构体

FIL file; // 用户定义的文件系统结构体

u8 buff[]="123 知识！！";

int main(void)

{

u32 data; //检测SD卡容量

u8 i,res;

LED_Init(); //LED灯初始化

Delay_Init();

KEY_Init();

USART1_Init(72,115200);

USART2_Init(36,115200);

FLASH_Init();

Set_Font_addr(); //字库地址初始化

FSMC_SRAM_Init();

LCD_Init();

RTC_Init(); //RTC时钟初始化

while(SD_Init()) //检测不到SD卡,SD相关硬件初始化

{

i=!i;

LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"SD Card Error! Please Check SD Card!!",0xf800);

Delay_ms(500);

LED1(i)//DS0闪烁

}

f_mount(&fs,"0",1); // 注册工作区，驱动器号 0，初始化后其他函数可使用里面的参数

printf("注册工作区！\n");

if(f_mkfs("0",0,4096)) //格式化SD卡

{

printf("格式化失败！！\n");

}

else

{

printf("格式化成功！！\n");

}

res = f_open(&file, "/file.c", FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);

if(res==0)

{

printf("文件创建成功！！\n");

}

else

{

printf("文件创建失败！！\n");

}

res =f_write(&file,buff,strlen((const char*)buff),&data);

if(res==0)

{

printf("数据写入成功！！\n");

}

else

{

printf("数据写入失败！！\n");

}

printf("成功写入%d字节数据\n",data);

f_close(&file); //关闭文件

//_FS_RPATH

while(1)

{

Delay_ms(1000);

LED1(1);

Delay_ms(500);

LED1(0);

}

五、案例使用

5.1 读取GBK字库文件(LCD汉字显示)

产品开发中，如果设备带有LCD显示屏，一般会显示各种文字提示，或者机器操作说明，显示中文需要字库，为了方便字模的提取，可以将字库文件制作好之后放到SD NAND上，通过文件系统打开字库文件，读取字模进行显示。

下面贴出文件系统读取字模的核心代码：

函数功能: 显示GBK字库数据

u32 x 范围0~319

u32 y 范围0~479

u32 size 数据的宽度(必须是8的倍数) 是正方形

u8 *p 中文

说明: 取模横向坐标必须保证是8的倍数

void ILI9341_DisplayGBKData(u32 x,u32 y,u32 size,u8 *p)

{

FIL fp;

UINT br;

u8 L,H;

u32 Addr;

u16 font_size=size/8*size; //字体占用的点阵码字节大小

u8 *buff=NULL;

H=*p;

L=*(p+1);

if(L<0x7f)L=L-0x40;

else L=L-0x41;

H=H-0x81;

Addr=(190*H+L)*font_size; //中文在字库里的偏移量

buff=malloc(font_size); //使用的堆空间

if(buff==NULL)return;

switch(size)

{

case 16:

if(f_open(&fp,"0:/font/gbk16.DZK",FA_READ)!=FR_OK)

{

printf("f_open error.\r\n");

}

f_lseek(&fp,Addr);

f_read(&fp,buff,font_size,&br);

f_close(&fp);

break;

case 24:

f_open(&fp,"0:/font/gbk24.DZK",FA_READ);

f_lseek(&fp,Addr);

f_read(&fp,buff,font_size,&br);

f_close(&fp);

break;

case 32:

break;

}

//显示中文

ILI9341_DisplayData(x,y,size,size,buff);

//释放空间

free(buff);

}

这是读取字模，显示的效果：

5.2 读取MP3文件播放(开机音乐)

这个例子是演示文件系统的目录扫描函数使用方式，读取指定目录下的MP3文件进行播放。

u8 PlayerMP3(const char *path);

FATFS FatFs;

int main()

{

LED_Init();

BEEP_Init();

KeyInit();

USARTx_Init(USART1,72,115200);

SDCardDeviceInit(); //初始化SD卡

// res=f_mkfs("0:",FM_ANY,0,work,sizeof work);

// if(res)printf("格式化失败!\n");

// else printf("格式化成功!\n");

f_mount(&FatFs, "0:", 0); //注册工作区

PlayerMP3("0:/MP3");

while(1)

{

DelayMs(100);

LED0=!LED0;

}

函数功能: 扫描目录mp3播放

0表示成功 1表示失败

u8 PlayerMP3(const char *path)

{

DIR dir;

FRESULT res;

FILINFO fno; //存放读取的文件信息

char *abs_path=NULL;

/*1. 打开目录*/

res=f_opendir(&dir,path);

if(res!=FR_OK)return res;

/*2. 循环读取目录*/

while(1)

{

res=f_readdir(&dir,&fno);

if(fno.fname[0] == 0 || res!=0)break;

printf("文件名称: %s,文件大小: %ld 字节\r\n",fno.fname,fno.fsize);

/*过滤目录*/

if(strstr(fno.fname,".mp3"))

{

//申请存放文件名称的长度

abs_path=malloc(strlen(path)+strlen(fno.fname)+1);

if(abs_path==NULL)break;

strcpy(abs_path,path);

strcat(abs_path,"/");

strcat(abs_path,fno.fname);

printf("abs_path=%s\n",abs_path);

VS1053_MP3(0,0,abs_path);

free(abs_path);

}

/*3. 关闭目录*/

f_closedir(&dir);

return 0;

}

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