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几天老师让我折腾一下SD卡SPI模式读写（暂时无FAT文件系统，FAT对我这个新手比较耗时），下个学期来研究下FAT文件系统，到时候有机会也跟大家交流交流~ 因为51单片机无SPI总线接口，所以用软件模拟SPI总线。重点和难点主要在于SD卡SPI模式的初始化，读写SD卡。 哦对了，我用的是MMC卡，不过MMC卡是向上兼容的，所以SD卡手册页基本适用于MMC卡。 下面我把调试过程中遇到的一些问题以及主要代码，流程图贴出来供交流，欢迎指点。 SD卡和单片机间的电平转换我是用三极管9013做开关，不过我们需要一个5V（用于单片机）和3.3V（用于SD卡）的电源哦~到网上搜下就有了，我就不多说了。 补发几个比较主要的手册： 
SPI总线协议.pdf
(1.48 MB, 下载次数: 617
)
SD卡使用手册.pdf
(1.12 MB, 下载次数: 846
)
SD卡接口描述 .pdf
(1.54 MB, 下载次数: 781
)
FAT文件系统原理.pdf
(1.18 MB, 下载次数: 912
)
1、SD卡SPI模式初始化： 相关代码： void sd_init() { uchar i; Flag_init = 1; for(i=10;i>0;i--)//发送80个同步时钟 { sd_wr_byte(0xff);//在SD卡上电期间需要往SD卡发送连续的高电平‘1’ } SD_CS=0;//将片选信号线拉低，使SD卡进入SPI总线模式 sd_wr_cmd(CMD0);//发送命令CMD0，复位SD卡 sd_wr_cmd(CMD1);//发送命令CMD1，激活该卡的初始化处理 Flag_init = 0; CMD16[3] = 0x02;//用CMD16命令设定读写数据块长度,每个数据块设定为512Byte sd_wr_cmd(CMD16); } 
2、SD卡写数据块： 相关代码： void sd_wr_oneblock(uchar *dat) { uchar resp,i; uint j; //CMD24[4] = (K << 9);//设定写入数据块时的地址，地址为扇区*数据块长度（512） unsigned long int addr; //设定写入数据地址 addr = K << 9;//将扇区编号转化为字节地址 CMD24[1] = (addr & 0xFF000000) >> 24; CMD24[2] = (addr & 0x00FF0000) >> 16; CMD24[3] = (addr & 0x0000FF00) >> 8; CMD24[4] = addr & 0x000000FF; sd_wr_cmd(CMD24);//写一个数据块命令 sd_wr_byte(0xfe);//发送起始数据标志0xFE //写入一个数据块,512个字节 i = 0; do { i++; for(j=0;j<512;j++) { sd_wr_byte(*(dat + j + (K - 1))); } //发送16位CRC校验码 sd_wr_byte(0xff); sd_wr_byte(0xff); resp = sd_rd_byte();//读取写入数据块后返回的响应数据 while(sd_rd_byte() != 0xff);//等待写入数据后空闲 } while((resp & 0x1f) != 0x05 && i < 200);//最多将循环发送100次 }
3、SD卡读数据块： 相关代码： void sd_rd_oneblock(uchar *dat) { uchar i,temp; uint j; uchar resp;//如果读取数据错误，将发送一个字节的错误标记 //CMD17[4] = (K << 9);//设定写入数据块时的地址，地址为扇区*数据块长度（512） unsigned long int addr; //设定写入数据地址 addr = K << 9;//将扇区编号转化为字节地址 CMD17[1] = (addr & 0xFF000000) >> 24; CMD17[2] = (addr & 0x00FF0000) >> 16; CMD17[3] = (addr & 0x0000FF00) >> 8; CMD17[4] = addr & 0x000000FF; sd_wr_cmd(CMD17);//写一个数据块命令 sd_wr_byte(0xfe);//发送起始数据标志0xFE //读出一个数据块,512个字节 i = 0; do { i++; for(j=0;j<512;j++) { temp = sd_rd_byte(); dat[(K - 1) * 512 + j] = temp; } //接收16位CRC校验码 sd_rd_byte(); sd_rd_byte(); resp = sd_rd_byte();//如果读取数据错误，将发送一个字节的错误标记 } while(resp != 0x00 && i < 200);//最多将循环发送100次 }
一些调试总结： 1、写完代码开始硬件调试的时候，发现在keil上调试仿真的时候控制开发板上的LED等闪烁是没问题的，可是下到单片机上调试却发现很不符合逻辑，该闪的时候不闪，不该闪的时候闪个不停。后来发现原来是我定义一个缓冲区（用来接收从SD卡读取的数据）定义到data去了，改成xdata之后又行了。不过不明白为什么，有人知道吗？ 2、SD卡手册中提示：After power up, the host starts the clock and sends the initializing sequence on the CMD line. This sequence is a contiguous stream of logical ‘1’s. The sequence length is the maximum of 1msec, 74 clocks or the supply-ramp-uptime; the additional 10 clocks (over the 64 clocks after what the card should be ready for communication) is provided to eliminate power-up synchronization problems. 即：在SD卡上电期间需要往SD卡发送连续的高电平‘1’ 3、写完一个命令后延时8个时钟，以确保和SD卡时钟同步。 4、写完一个数据块时返回的数据为 0X×××00101,调试过程中发现收到的数据是0xE5，但数据依然可以写进去，搞了半天，还以为数据手册有误呢~（要有怀疑精神嘛^_^），其实0xE5也是没错的。 …… 先说这几点吧！调试过程中没注意记下问题，下次会注意点哈~如果有人也在做这个有不明白的一起交流，都是新手，怕啥？哈哈~ 
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好好好好好好好好好好
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拜读了，很好很强大!
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多谢楼主分享！
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顶顶顶！！！感谢
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太牛B了，居然是英文版的！
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评论
淘帖
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谢谢分享，最近在做文件系统，太难了
