【从零开始学STM32】之SD卡的驱动（三）

本帖最后由 zhang602054856 于 2013-11-27 14:29 编辑

ST官方的SD卡驱动函数，几乎都是根据需要判断SD卡返回的状态决定是否进行下一步操作。参考官网代码。
/*************************************************************
byte : unsigned char    // 8bit   word :unsigned short  // 16bit  
dword unsigned int     // 32bit  
*************************************************************/
SD_ERROR SD_ReadSingleBlock(dword addr,byte *dataBuf,word blockSize)
{
  SD_ERROR status=SD_OK;
  dword count=0,*tempBuff=(dword *)dataBuf;
  byte power=0;
  dword timeout;

  if(0 == dataBuf)return SD_INVALID_PARAMETER;

  SDIO_DCTRL=0x0;        //数据控制寄存器清零(关DMA)
  SDIO_DataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0);        //清除DPSM状态机配置
  SDIO_DCTRL &= ~SDIO_DCTRL_DTEN;
  if(SDIO_RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;

  if(CardType==SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD){//大容量卡
    blockSize=512;
    addr>>=9;  // addr /= 512;
  }
  if((blockSize>0)&&(blockSize<=2048)&&((blockSize&(blockSize-1))==0))
  {
    power=convert_from_bytes_to_power_of_two(blockSize);
    //发送CMD16+设置数据长度为blockSize,短响应
    SDIO_SendCMD(SD_CMD_SET_BLOCKLEN,blockSize,1);
    status=CMDResponse1(SD_CMD_SET_BLOCKLEN);        //等待R1响应
    if(status!=SD_OK)return status;
  }
  else{
    return SD_INVALID_PARAMETER;
  }
  SDIO_DataConfig(SD_DATATIMEOUT,blockSize,power,1);        //blockSize,卡到控制器         
         
  TotalNumberOfBytes = blockSize;
  StopCondition = 0;
  //DestBuffer = dataBuf;
  //--------------发送CMD17-------------------//
  //从addr地址出读取数据,短响应            
  SDIO_SendCMD(SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK,addr,1);
  status=CMDResponse1(SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK);//等待R1响应   
  if(status!=SD_OK)return status;                   //响应错误         
        
  if(DeviceMode==SD_POLLING_MODE){//查询模式,轮询数据         
    //无上溢/CRC/超时/完成(标志)/起始位错误
    while(!(SDIO_STA&(SDIO_STA_DCRCFAIL|SDIO_STA_DTIMEOUT|
            SDIO_STA_RXOVERR|SDIO_STA_STBITERR|SDIO_STA_DBCKEND)))
    {
        if(SDIO_STA&SDIO_STA_RXFIFOHF){ //接收区半满,表示至少存了8个32bit字
            for(count=0;count<8;count++) //循环读取数据
            {
                *(tempBuff+count)=SDIO_FIFO;
            }
            tempBuff+=8;
        }
    }
    if(SDIO_STA&SDIO_STA_DTIMEOUT){                //数据超时错误
        SDIO_ICR |= SDIO_ICR_DTIMEOUTC;                 //清错误标志
        return SD_DATA_TIMEOUT;
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_DCRCFAIL){        //数据块CRC错误
        SDIO_ICR |= SDIO_ICR_DCRCFAILC;                 //清错误标志
        return SD_DATA_CRC_FAIL;                   
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_RXOVERR){         //接收fifo上溢错误
        SDIO_ICR |= SDIO_ICR_RXOVERRC;                 //清错误标志
        return SD_RX_OVERRUN;               
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_STBITERR){ //接收起始位错误
        SDIO_ICR |= SDIO_ICR_STBITERRC;                 //清错误标志
        return SD_START_BIT_ERR;               
    }
    // 读取FIFO缓冲区剩余的数据
    while(SDIO_STA&SDIO_STA_RXDAVL)        
    {
        *tempBuff=SDIO_FIFO;        //循环读取数据
        tempBuff++;
    }
    SDIO_ICR=SDIO_STATIC_FLAGS;
  }
   else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)
   {
      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 = SDIO_MASK_DCRCFAILIE|SDIO_MASK_DTIMEOUTIE|SDIO_MASK_RXOVERRIE|
                        SDIO_MASK_DATAENDIE|SDIO_MASK_STBITERRIE;        //配置需要的中断
      SDIO_DCTRL |= SDIO_DCTRL_DMAEN;                        //SDIO DMA en
      SD_DMA2_Config(dataBuf,blockSize,0);
      timeout=SDIO_DATATIMEOUT;
      while(((DMA2_ISR&BIT13)==0)&&(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)status=TransferError;
   }
   return status;

}

这里的轮询模式和DMA模式的区别在于；
1. DMA模式下，FIFO缓冲区的数据会在第一时间内传送到指定的地址。这一过程是单片机自动运行，只需要配置好相应的DMA通道即可。
2. 而轮询模式下需要程序去读取FIFO缓冲区的数据。
这个数据缓冲区有几个状态标志，其中有半满，全满，有数据可用，等标志，这里只用到这三个。
其中半满的意思就是有至少8个32bit的数据。轮询模式下，可先循环读出这8个数据，然后再判断数据缓
冲区是否还有可用数据，如果有，读取剩余的数据。
/**********************************************
SD卡写1个块
buf:数据缓存区
addr:写地址(SD卡地址)
blksize:块大小(byte)
**********************************************/
SD_ERROR SD_WriteBlock(byte *buf,dword addr,word blksize)
{
  SD_ERROR status = SD_OK;
  byte  power=0,cardstate=0;
  dword timeout=0,bytestransferred=0;
  dword cardstatus=0,count=0,restwords=0;
  dword tlen=blksize;//总长度(字节)
  dword*tempbuff=(dword*)buf;            
  if(0 == buf)return SD_INVALID_PARAMETER;

  SDIO_DCTRL=0;//数据控制寄存器清零(关DMA)   
  SDIO_DataConfig(SD_DATATIMEOUT,0,0,0);
  SDIO_DCTRL &= ~SDIO_DCTRL_DTEN;
  if(SDIO_RESP1&SD_CARD_LOCKED)return SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;

  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,blksize,1); //发送CMD16+设置数据长度为blksize,短响应
    status=CMDResponse1(SD_CMD_SET_BLOCKLEN); //等待R1响应
    if(status!=SD_OK)return status;
  }
  else return SD_INVALID_PARAMETER;

  SDIO_SendCMD(SD_CMD_SEND_STATUS,(dword)RCA<<16,1);//发送CMD13,查询卡的状态,短响应
  status=CMDResponse1(SD_CMD_SEND_STATUS);//等待R1响应
  if(status!=SD_OK)return status;
  cardstatus=SDIO_RESP1;
  timeout=SD_DATATIMEOUT;
  while(((cardstatus&SD_STAT_READY_FOR_DATA)==0)&&(timeout>0))//检查READY_FOR_DATA位是否置位
  {
    timeout--;
    SDIO_SendCMD(SD_CMD_SEND_STATUS,(dword)RCA<<16,1);//发送CMD13,查询卡的状态,短响应
    status=CMDResponse1(SD_CMD_SEND_STATUS);//等待R1响应
    if(status!=SD_OK)return status;
    cardstatus=SDIO_RESP1;
  }
  if(timeout==0)return SD_DATA_TIMEOUT;

  SDIO_SendCMD(SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK,addr,1);//发送CMD24,写单块指令,短响应
  status=CMDResponse1(SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK);//等待R1响应
  if(status!=SD_OK)return status;
  StopCondition=0;//单块写,不需要发送停止传输指令
  SDIO_DataConfig(SD_DATATIMEOUT,blksize,power,0);//blksize, 控制器到卡

  if(DeviceMode == SD_POLLING_MODE){
    while(!(SDIO_STA&(SDIO_STA_DCRCFAIL|SDIO_STA_DTIMEOUT|SDIO_STA_TXUNDERR|
          SDIO_STA_STBITERR|SDIO_STA_DBCKEND)))//数据块发送成功/下溢/CRC/超时/起始位错误
    {
      if(SDIO_STA&SDIO_STA_TXFIFOHE)//发送区半空,表示至少存了8个32bit字
      {
        if((tlen-bytestransferred)
        {
          restwords=((tlen-bytestransferred)%4==0)?((tlen-bytestransferred)/4):((tlen-bytestransferred)/4+1);
          for(count=0;count
          {
            SDIO_FIFO=*tempbuff;
          }
        }else{
          for(count=0;count<8;count++)
          {
            SDIO_FIFO=*(tempbuff+count);
          }
          tempbuff+=8;
          bytestransferred+=32;
        }
      }
    }
    if(SDIO_STA&SDIO_STA_DTIMEOUT){   //数据超时错误
      SDIO_ICR |= SDIO_ICR_DTIMEOUTC;     //清错误标志
      return SD_DATA_TIMEOUT;
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_DCRCFAIL){  //数据块CRC错误
      SDIO_ICR |= SDIO_ICR_DCRCFAILC;     //清错误标志
      return SD_DATA_CRC_FAIL;      
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_TXUNDERR){   //接收fifo上溢错误
      SDIO_ICR |= SDIO_ICR_TXUNDERRC;    //清错误标志
      return SD_TX_UNDERRUN;   
    }
    else if(SDIO_STA&SDIO_STA_STBITERR){ //接收起始位错误
      SDIO_ICR |= SDIO_ICR_STBITERRC;     //清错误标志
      return SD_START_BIT_ERR;     
    }
    SDIO_ICR=SDIO_STATIC_FLAGS;      //清除所有标记   
  }
  else if(DeviceMode==SD_DMA_MODE)
  {
    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=SDIO_MASK_DCRCFAILIE|SDIO_MASK_DTIMEOUTIE|SDIO_MASK_TXUNDERRIE|
              SDIO_MASK_DATAENDIE|SDIO_MASK_STBITERRIE;
    SD_DMA2_Config((dword*)buf,blksize,1);//SDIO DMA配置
    SDIO_DCTRL |= SDIO_DCTRL_DMAEN;//SDIO DMA使能
    timeout=SDIO_DATATIMEOUT;
    while(((DMA2_ISR&BIT13)== 0 )&&timeout)timeout--;//等待传输完成
    if(timeout==0){
      Init_SDCard();//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=SDIO_STATIC_FLAGS;//清除所有标记
  status=GetSDCardMode(&cardstate);
  while((status==SD_OK)&&((cardstate==SD_CARD_PROGRAMMING)||(cardstate==SD_CARD_RECEIVING)))
  {
    status=GetSDCardMode(&cardstate);
  }
  return status;
}

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