灵动微课堂 (第193讲) | 使用MM32F3270的SDIO驱动SD卡

程序设计
根据 SD 卡识别过程和数据传输过程理解 SD 卡驱动函数代码。这部分代码内容也较多，在本文中只对部分核心函数介绍其功能，详细代码可到灵动官网下载参考。

SPIO配置初始化

void SDIO_ConfigInit(void)
{
    SDIO_InitTypeDef SDIO_InitStruct;

    SDIO_PIN_GPIO_Config();
    SDIO_Detect_Pin_Config();

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_SDIO, ENABLE);
    SDIO_DeInit();
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_SDIO, DISABLE);
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_SDIO, ENABLE);

    SDIO_ClockSet(0x2F);
    SDIO_StructInit(&SDIO_InitStruct);

    SDIO_InitStruct.SDIO_OPMSel = SDIO_MMC_CTRL_OPMSel;
    SDIO_InitStruct.SDIO_SelPTSM = SDIO_MMC_CTRL_SelSM;
    SDIO_InitStruct.SDIO_DATWT = SDIO_MMC_CTRL_DATWT;
    SDIO_Init(&SDIO_InitStruct);

    SDIO_CRCConfig(SDIO_MMC_CRCCTL_CMD_CRCEN | SDIO_MMC_CRCCTL_DAT_CRCEN, ENABLE);
}
void show_sdcard_info(void)
{
    switch(SDCardInfo.CardType) {
        case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1:
            printf("Card Type:SDSC V1.1rn");
            break;
        case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0:
            printf("Card Type:SDSC V2.0rn");
            break;
        case SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD:
            printf("Card Type:SDHC V2.0rn");
            break;
        case SDIO_MULTIMEDIA_CARD:
            printf("Card Type:MMC Cardrn");
            break;
    }
    printf("Card ManufacturerID:%drn", SDCardInfo.SD_cid.ManufacturerID); //The manufacturer ID
    printf("Card RCA:%drn", SDCardInfo.RCA);                          //Card relative address
    printf("Card Capacity:%d MBrn", (u32)(SDCardInfo.CardCapacity >> 20));
    printf("Card BlockSize:%drnrn", SDCardInfo.CardBlockSize);
}

SD卡的初始化主要进行卡识别和卡状态获取，定义SD_Init()如下：SD_Error SD_Init(void)
{
    u32 clk;
    RCC_ClocksTypeDef bclk;
    u32 targetFreq;
    __IO SD_Error errorstatus = SD_OK;
    u8 clkdiv = 0;
    INTX_DISABLE();


    errorstatus = SD_PowerON();                 //SD Power On
    if (errorstatus != SD_OK) {
        return errorstatus;
    }
    errorstatus = SD_InitializeCards();         //Initialize SD Card
    if (errorstatus != SD_OK) {
        return errorstatus;
    }
    errorstatus = SD_GetCardInfo(&SDCardInfo);  //Get card information
    if (errorstatus != SD_OK) {
        return errorstatus;
    }
    errorstatus = SD_SelectDeselect((u32)(SDCardInfo.RCA << 16)); //Select the SD card
    if (errorstatus != SD_OK) {
        return errorstatus;
    }
    errorstatus = SD_EnableWideBusOperation(1); //4 bit width, if it is an MMC card, you cannot use 4 bit mode
    if ((errorstatus != SD_OK)) {
        if( (SDIO_MULTIMEDIA_CARD == CardType)) {
            if (SDCardInfo.CardType == SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1 || SDCardInfo.CardType == SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0) {
                clkdiv = 0; //V1.1/V2.0 card with the maximum setting of 48/4=12Mhz
            }
            else {
                clkdiv = 1; //For other cards such as SDHC, the maximum setting is 48/2=24Mhz
            }
            if(clkdiv != 0) {
                targetFreq = 24000000;

            }
            else {
                targetFreq = 12000000;
            }
            RCC_GetClocksFreq(&bclk);
            clk = (bclk.HCLK_Frequency / 2 / 2 / targetFreq - 1);
            SDIO_ClockSet(clk);

        }
        else {
            __NOP();
        }
    }
    else {
        if (SDCardInfo.CardType == SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1 || SDCardInfo.CardType == SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0) {
            clkdiv = 0;
        }
        else {
            clkdiv = 1;
        }
        if(clkdiv != 0) {
            targetFreq = 24000000;

        }
        else {
            targetFreq = 12000000;
        }
        RCC_GetClocksFreq(&bclk);
        clk = (bclk.HCLK_Frequency / 2 / 2 / targetFreq - 1);
        SDIO_ClockSet(clk);

    }
    INTX_ENABLE();
    return errorstatus;
}

1) SD_PowerON()函数用于查询卡的工作电压和时钟控制配置，并返回 SD_Error 类型错误，该函数是整个 SD 识别的关键函数。
2) SD_InitializeCards()函数初始化SD卡，并将其置入就绪状态；
3) SD_GetCardInfo()函数获取SD卡的信息；
4) SD_SelectDeselect()选择SD卡，发送CMD7命令，选择具有相对地址(RCA)的卡作为ADDR；
5) SD_EnableWideBusOperation()配置SDIO数据宽度；
6) SDIO_ClockSet()配置SDIO的时钟频率。

获取SD卡信息及数据的函数定义如下：void read_sd_card_info(void)
{
    u16 i = 5;
    SD_Error result;
    u32 sd_size;

    SDIO_ConfigInit();
    printf("SDCARD TESTrn");
    while(1) {

        result = SD_Init();

        if(result == SD_OK) {
            break;
        }
        printf("SD Card Error!rn");

        DELAY_Ms(1);
    }
    show_sdcard_info();
    i = 5;
    while(i--) {
        if(SD_ReadDisk(&vbuf[0], 0, 1) == 0) {
            printf("UART Sending Data...rn");
            printf("SECTOR 0 DATA:rn");
            for(sd_size = 0; sd_size < 512; sd_size++) {
                printf("%02x ", vbuf[sd_size]);  
            }
            printf("rnDATA ENDEDrn");
            printf("UART Send Data Over!rn");
        }
        DELAY_Ms(50);
    }
}

实验演示
在MB-039开发板的SDIO/TF卡槽插入SD卡，运行程序，串口调试助手显示如下：
如果SD卡可用，串口调试助手会打印SD卡的信息，包括卡类型、生产ID、RCA、容量和块大小，接着打印扇区0的数据，会连续打印5次该部分内容。

本次实验的例程可以通过MindMotion的官网下载MM32F3270 lib_Samples：
https://www.mindmotion.com.cn/pr ... instream/mm32f3270/
工程路径如下：
~MM32F327x_Samples LibSamplesSDIOSDIO_ReadSDCardInfo
可以看到详细的样例与功能操作。