icore3_arm_hal_16 []

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^  版本  ^  日期  ^  作者  ^  修改内容  ^
|  V1.0  |  2020-03-31  |  gingko  |  初次建立  | 
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===== STM32CubeMX教程十六——SDIO实验 =====
1. 在主界面选择File-->New Project   或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR  
{{ :icore3:icore3_cube_16_1.png?direct |}}
2. 出现芯片型号选择，搜索芯片的型号，双击型号，或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面，提供的各种查找方式，可以选择芯片内核、型号等，可以帮助用户查找芯片。本实验选取的芯片型号为：STM32F407IGTx。
{{ :icore3:icore3_cube_16_2.png?direct |}}
3. 配置RCC，使用外部时钟源
{{ :icore3:icore3_cube_16_3.png?direct |}}
4. 配置调试引脚
{{ :icore3:icore3_cube_16_4.png?direct |}}
5. 将LED对应的3个引脚（PI5，PI6，PI7）设置为GPIO_Output
{{ :icore3:icore3_cube_16_5.png?direct |}}
6. 引脚模式配置
{{ :icore3:icore3_cube_16_6.png?direct |}}
7. 配置SDIO
{{ :icore3:icore3_cube_16_7.png?direct |}}
{{ :icore3:icore3_cube_16_8.png?direct |}}
{{ :icore3:icore3_cube_16_9.png?direct |}}
8. 配置串口
{{ :icore3:icore3_cube_16_10.png?direct |}}
9. 时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
{{ :icore3:icore3_cube_16_11.png?direct |}}
10. 工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置,我们只用到有限几个，其他的默认即可  IDE我们使用的是 MDK5
{{ :icore3:icore3_cube_16_12.png?direct |}}
11. 点击Code Generator，进行进一步配置
{{ :icore3:icore3_cube_16_13.png?direct |}}
  * **Copy all used libraries into the project folder**
  * 将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中
    * 优点：这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
    * 缺点：体积大，编译时间很长
  * **Copy only the necessary library files**
  * 只复制所需要的.C和.H（推荐）
    * 优点：体积相对小，编译时间短，并且工程可复制拷贝
    * 缺点：新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
  * **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file**
  * 不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H
    * 优点：体积小，比较节约硬盘空间
    * 缺点：复制到其他电脑上或者软件包位置改变，就需要修改相对应的路径
  * 自行选择方式即可
12. 然后点击GENERATE CODE  创建工程
{{ :icore3:icore3_cube_16_14.png?direct |}}
创建成功，打开工程。
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===== 实验十六：SDIO实验——读取SD卡信息 =====

==== 一、 实验目的与意义 ====
  - 了解STM32 SDIO结构。
  - 了解STM32 SDIO特征。
  - 掌握SDIO的使用方法。
  - 掌握STM32 HAL库中SDIO属性的配置方法。
  - 掌握KEIL  MDK集成开发环境使用方法。
==== 二、 实验设备及平台 ====
  - iCore3 双核心板。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=524229438677|点击购买]]
  - JLINK（或相同功能）仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]]
  - Micro USB线缆。
  - Keil MDK 开发平台。
  - STM32CubeMX开发平台。
  - 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机。
==== 三、 实验原理 ====

  * **SDIO简介**
  * STM32F407提供了SD/SDIO/MMC主机接口，支持三种不同数据总线模式下的多媒体卡系统规范版本4.2：1位（默认）、4位和8位。
    * 该接口允许在高达48兆赫的数据传输，并符合SD卡规范版本2.0。SDIO卡规范版本2.0还支持两种不同的数据总线模式：1位（默认）和4位。
    * 当前版本一次只支持一个SD/SDIO/MMC4.2卡和一个MMC4.1或以前版本的堆栈。
    * 该接口完全符合CE-ATA数字协议第1.1版。
  * **SDIO的时钟**
    * 卡时钟（SDIO_CK）：每个时钟周期在命令和数据线上传输1位命令或数据。对于多媒体卡V3.31协议，时钟频率可以在0MHz至20MHz间变化；对于多媒体卡V4.0/4.2协议，时钟频率可以在0MHz至48MHz间变化；对于SD或SD I/O卡，时钟频率可以在0MHz至25MHz间变化。
    * SDIO适配器时钟（SDIOCLK）：该时钟用于驱动SDIO适配器，来自PLL48CK，一般为48Mhz，并用于产生SDIO_CK时钟。
    * APB2总线接口时钟（PCLK2）：该时钟用于驱动SDIO的APB2总线接口，其频率为HCLK/2，一般为84Mhz。
  * **SD卡**
  * SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，广泛应用于便携式装置上使用，按容量分为三类：
    * SD（SDSC）卡：2G容量
    * SDHC卡:2G~32G容量
    * SDXC卡：32G~2T容量
  * STM32F407上带有SDIO控制器，iCore3核心板上将SDIO连接到TF卡座上。本实验将Micro SD卡插入TF卡座上即可。硬件连接示意图如下：
{{ :icore3:icore3_arm_hal_16_1.png?direct&400 |}}
  * 硬件电路图如下图所示：
{{ :icore3:icore3_arm_hal_16_2.png?direct&700 |}}
==== 四、 实验程序 ====
=== 1. 主函数 ===
  * 在main.c程序中，在完成初始化之后，首先设置串口
<code c>
      MX_UART4_Init();
      uart4.initialize(115200);			      //设置串口波特率
      uart4.printf("\x0c");                           //清屏  			 
      uart4.printf("\033[1;32;40m");                  //设置字体终端为绿色   	 
      uart4.printf("\r\nHello, I am iCore3!\r\n\r\n");//串口信息输出	
      //锁定对象
</code> 
  * 判断SD卡是否完成初始化,初始化失败时红灯闪烁
<code c>
	if(HAL_SD_Init(&hsd) != 0){
		uart4.printf("SD ERROR!\r\n");
		while(1){
			for(i = 0;i < 10000000;i++);
			LED_RED_ON;
			for(i = 0;i < 10000000;i++);
			LED_RED_OFF;
	}

</code> 
  * 输出SD卡的类型：
    * CARD_SDSC即标准容量SD卡   
    * CARD_SDHC_SDXC即大容量SD卡，支持最大32GB大小容量
    * CARD_SECURED即32G~2T容量
<code c>
switch(hsd.SdCard.CardType){
	case CARD_SDSC:
		uart4.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDSC\r\n");
		break;
	case CARD_SDHC_SDXC:
		uart4.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDHC_SDXC\r\n");
		break;
	case CARD_SECURED:	
		uart4.printf("SD CardType\t\t: CARD_SECURED\r\n");
		break;
}
//判断SDIO为CARD_V1_X还是CARD_V2_X
switch(hsd.SdCard.CardVersion){
	case CARD_V1_X:
		uart4.printf("SD CardVersion\t: CARD_V1_X\r\n");
		break;
	case CARD_V2_X:
		uart4.printf("SD SD CardVersion\t: CARD_V2_X\r\n");
		break;

</code> 
  * 输出SD卡的参数
<code c>
uart4.printf("SD CardCapacity\t\t: %dMB\r\n",(unsigned long int)(hsd.SdCard.BlockNbr * hsd.SdCard.BlockSize) >> 20);
uart4.printf("SD CardBlockSize\t: %dByte\r\n",hsd.SdCard.BlockSize);
uart4.printf("SD RelCardAdd\t\t: %d\r\n",hsd.SdCard.RelCardAdd);

while (1)
{
        for(i = 0;i < 10000000;i++);
	LED_GREEN_ON;
	for(i = 0;i < 10000000;i++);
	LED_GREEN_OFF;
}

</code> 
=== 2. SD结构体定义 ===
<code c>
SD_HandleTypeDef       hsd
</code> 
  * SD_HandleTypeDef这个结构体中存放了SD所有用到的功能，后面的别名就是我们所用的SD的别名
<code c>
typedef struct 
{  
SD_TypeDef                  		 *Instance;	//SD寄存器基地址  
SD_InitTypeDef              		 Init;
  HAL_LockTypeDef             		 Lock;     	//锁定对象         
uint8_t                      		 *pTxBuffPtr;//SD TX传输缓冲区指针      
uint32_t                      		 TxXferSize;//SD TX传输大小        
uint8_t                      		 *pRxBuffPtr;//SD TX传输缓冲区指针
uint32_t                     		 RxXferSize;//SD TX传输大小   
__IO uint32_t                 		 Context;   //SD TX传输内容
 __IO HAL_SD_StateTypeDef    		 State;     //传输状态
__IO uint32_t                 		 ErrorCode; //SD错误代码   
  DMA_HandleTypeDef             		 *hdmatx; //SD Tx DMA句柄参数
  DMA_HandleTypeDef            		 *hdmarx; //SD Rx DMA句柄参数
HAL_SD_CardInfoTypeDef       		SdCard;   //SD卡信息  
uint32_t                     		CSD[4];
uint32_t                     		CID[4];     
} SD_HandleTypeDef;

</code> 
  * 上述SD_HandleTypeDef结构体包含了指向寄存器的指针、指向传输的指针，互斥锁、一个描述状态的变量、一个保存错误代码的变量、指向DMA结构体的指针等。所有对SD进行操作的函数都使用这个结构体的指针作为参数。
<code c>
typedef struct
{
  uint32_t CardType;                     
  uint32_t CardVersion;                  
  uint32_t Class;                        
  uint32_t RelCardAdd;                   
  uint32_t BlockNbr;                   
  uint32_t BlockSize;                  
  uint32_t LogBlockNbr;                 
  uint32_t LogBlockSize;                 
}HAL_SD_CardInfoTypeDef;

</code> 
  * 上述HAL_SD_CardInfoTypeDef，该结构体用来表述SD类型、容量、块大小等信息

==== 五、 实验步骤 ====

  - 把仿真器与iCore3的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
  - 把iCore3通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3供电；
  - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
  - 打开PuTTY串口终端（注：PuTTY使用方法见附录）；
  - 烧写程序到iCore3上；
  - 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
==== 六、 实验现象 ====
  * 在终端显示屏上可以看到Micro SD卡的信息，如下图：
{{ :icore3:icore3_arm_hal_16_3.png?direct |}}
==== 附录： ====

1.iCore3供电后，打开计算机----属性----设备管理器----端口
{{ :icore3:icore3_arm_hal_16_4.png?direct |}}
2.打开PuTTY
{{ :icore3:icore3_arm_hal_16_5.png?direct |}}
3.此时就可以烧写程序进行验证了。
用户工具

站点工具

页面工具
