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V1.0 2020-11-18 gingko 初次建立

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 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,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,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32FIGHx。 3.配置RCC,使用外部时钟源 4.Debug选择Serial Wire,时基源选择SysTick 5.将PI3,PI4,PH14设置为GPIO_Output 6.引脚模式配置 7.设置串口 8.在NVIC Settings一栏使能接收中断 9.配置SDIO 10.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频 11.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MDK V5.27 12.点击Code Generator,进行进一步配置

13.然后点击GENERATE CODE创建工程 创建成功,打开工程。



实验十六:SDIO实验——读取SD卡信息

一、实验目的与意义

  1. 了解STM32 SDIO结构
  2. 了解STM32 SDIO特征
  3. 掌握SDIO的使用方法
  4. 掌握STM32 HAL库中SDIO属性的配置方法
  5. 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法

二、实验设备及平台

  1. iCore3L 双核心板
  2. JLINK(或相同功能)仿真器
  3. Micro USB线缆
  4. Keil MDK 开发平台
  5. STM32CubeMX开发平台
  6. 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机

三、实验原理

1.SDIO的定义

2.SDIO的功能

3.SDIO主要特性

4.SD卡识别过程

多媒体卡和SD卡的卡识别过程有所不同。对于多媒体,识别过程是以时钟速率开始。SDIO_CMD线输出驱动器是开漏引脚,在此识别过程中允许并行的卡操作。对准过程以如下方式完成:

  1. 激活总线。
  2. SDIO卡主机广播SEND_OP_COND(CMD1)以接收运行条件。
  3. 卡以其运行条件寄存器的内容进行响应。
  4. 不兼容的卡将被置于无效状态。
  5. SDIO卡主机向所有有效广播ALL_SEND_CID(CMD2)。
  6. 这些卡将发回其唯一的卡识别号(CID)并进入识别状态。
  7. SDIO卡主机向某个地址的有效卡发出SET_RELATIVE_ADDR(CMD3)。这一新地址称为相对卡地址(RCA);它比CID更短,可对卡进行寻址。分配的卡变为待机状态。SDIO卡主机可以重新发出此命令以更改RCA。卡的RCA是最后分配的值。
  8. SDIO卡主机对所有有效卡重复步骤5到7。

5.SDIO接口的设备

6.SD卡物理结构

7.原理图

四、实验程序

1.主函数

int main(void)
{
  int i,j;
  unsigned char write_buffer[512]; 
  unsigned char read_buffer[512]; 
  int error = 0;
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_SDIO_SD_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  usart1.initialize(115200);		//串口波特设
  usart1.printf("\x0c");                  //清屏
  usart1.printf("\033[1;32;40m");       //设置终端字体为绿色
  usart1.printf("Hello, I am iCore3L\r\n");   //串口信息输出
  if(HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
  {
    usart1.printf("SD Card Error!\r\n");
    while(1)
    {
      LED_RED_ON;
      HAL_Delay(500);
      LED_RED_OFF;
      HAL_Delay(500);         
    }       
  }
  else
  {
    usart1.printf("SD Card OK!\r\n");
  }
  //打印SD卡类型
  switch(hsd.SdCard.CardType)
  {
    case CARD_SDSC:
      usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDSC\r\n");
      break;
    case CARD_SDHC_SDXC:
      usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDHC_SDXC\r\n");
      break;
    case CARD_SECURED:  
      usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SECURED\r\n");
      break;
  }
  usart1.printf("SD CardCapacity\t\t: %dMB\r\n",(unsigned int)(hsd.SdCard.
  BlockNbr * hsd.SdCard.BlockSize) >> 20);  //打印SD卡容量
  usart1.printf("SD BlockSize\t\t: %dByte\r\n",hsd.SdCard.BlockSize);   
  //打印SD卡数据块大小
  usart1.printf("SD RelCardAdd\t\t: %d\r\n",hsd.SdCard.RelCardAdd);      
  //打印SD卡相对地址
  //从缓冲区写入512字节数据到SD卡数据块
  for(i = 0;i < 512;i++)
  {
    write_buffer[i] = i % 256;
  }       
  HAL_SD_WriteBlocks(&hsd,write_buffer,0,1,1000);
  HAL_Delay(1);  //确定写操作完成
  //读取SD卡数据块数据到缓冲区
  HAL_SD_ReadBlocks(&hsd,read_buffer,0,1,1000);	
  for(i = 0;i < 512;i ++)
  {
    if(write_buffer[i] != read_buffer[i])
    { //比较数据是否读写正确
      error ++;
    }
  }
  if(error)
  {  //测试失败,LED闪烁
    usart1.printf("SD TEST FAIL!\r\n");
    while(1)
    {
      LED_RED_ON;
      HAL_Delay(500);
      LED_RED_OFF;
      HAL_Delay(500);         
    }           
  }
  else
  {  //测试成功打印读取到的数据
    LED_RED_ON;
    usart1.printf("SD TEST OK!\r\n");
    usart1.printf("read data:\r\n");
    for(i = 0;i < 32;i++)
    {
      for(j = 0; j < 16; j ++)
      {
        usart1.printf(" %02X",read_buffer[i*16+j]);
      }
      usart1.printf("\r\n");
    }  			 
  }
  while(1)
  {
  }
}

2.SDIO初始化函数

void MX_SDIO_SD_Init(void)   //SDIO初始化
{
  hsd.Instance = SDIO;
  hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
  hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
  hsd.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
  hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
  hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
  hsd.Init.ClockDiv = 0;
  if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

3.SD卡写数据块函数

HAL_SD_WriteBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData, uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
//*hsd:指向SD卡的指针
//*pData:指向要写入的数据的指针
//BlockAdd:数据块地址
//NumberOfBlocks:写入的块数
//Timeout:写入超时设置

4.SD读数据块函数

HAL_SD_ReadBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData, uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
//*hsd:指向SD卡的指针
//*pData:指向数据读取后存放区的指针
//BlockAdd:数据块地址
//NumberOfBlocks:读取的块数
//Timeout:读取超时设置

5.SDIO外设管理结构体

typedef struct {
SD_TypeDef *Instance; /*!< SDMMC 寄存器基地址*/
SD_InitTypeDef Init; /*!< SD 初始化结构体*/
HAL_LockTypeDef Lock; /*!< SD 锁资源*/
uint32_t *pTxBuffPtr; /*!< 存放发送数据地址的指针*/
uint32_t TxXferSize; /*!< 发送数据的大小 */
uint32_t *pRxBuffPtr; /*!< 存放接受数据地址的指针*/
uint32_t RxXferSize; /*!< 接受数据的大小*/
__IO uint32_t Context; /*!< SDMMC 的工作模式 */
__IO HAL_SD_StateTypeDef State; /*!< SD 卡的状态值*/
__IO uint32_t ErrorCode; /*!< SD 错误操作返回值*/
HAL_SD_CardInfoTypeDef SdCard; /*!< SD 卡的信息*/
uint32_t CSD[4]; /*!< SD 卡的 CSD 寄存器值*/
uint32_t CID[4]; /*!< SD 卡的 CID 寄存器值*/
} SD_HandleTypeDef;

6.SDIO 数据初始化结构体

typedef struct {
uint32_t DataTimeOut; // 数据传输超时
uint32_t DataLength; // 数据长度
uint32_t DataBlockSize; // 数据块大小
uint32_t TransferDir; // 数据传输方向
uint32_t TransferMode; // 数据传输模式
uint32_t DPSM; // 数据路径状态机
} SDIO_DataInitTypeDef;

7.SD卡信息结构体

typedef struct{
uint32_t CardType;                     /*卡种类*/
uint32_t CardVersion;                  /*卡版本*/
uint32_t Class;                        /*卡类*/
uint32_t RelCardAdd;                   /*相对卡地址*/
uint32_t BlockNbr;                     /*以块为单位指定卡容量*/
uint32_t BlockSize;                    /*一个块大小(以字节为单位)*/
uint32_t LogBlockNbr;                  /*以块为单位指定卡逻辑容量*/
uint32_t LogBlockSize;                 /*逻辑块大小(以字节为单位)*/
uint32_t CardSpeed;                    /*卡速度*/
}HAL_SD_CardInfoTypeDef;

五、实验步骤

  1. 把仿真器与iCore3L的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore3L通过Micro USB线与计算机相连,为iCore3L供电;
  3. 打开PuTTY串口终端;
  4. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  5. 烧写程序到iCore3L上;
  6. 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

终端显示出SD卡的相关信息,并输出写入SD卡的数据。

附录

1.安装CH340驱动(双击安装,如果已安装忽略此步)
2.iCore3L供电后,打开计算机——属性——设备管理器——端口 3.打开puTTY 4.烧写程序进行验证