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第四十九章 SD卡实验
本章将介绍使用APM32F407驱动SD卡进行SD卡的识别、读写等操作。通过本章的学习，读者将学习到SD卡的使用。
本章分为如下几个小节：
49.1 硬件设计
49.2 程序设计
49.3 下载验证
49.1 硬件设计
49.1.1 例程功能
- 程序运行后，若初始化SD卡成功，则会通过串口输出SD卡的相关参数
- 按下KEY_0按键，可读取SD卡扇区0的数据，并通过串口显示
- 可通过USMART进行SD卡数据读写操作
- LED0闪烁，指示程序正在运行
49.1.2 硬件资源 - LED
LED0 - PF9 - 按键
KEY0 - PE4 - USART1（PA9、PA10连接至板载USB转串口芯片上）
- 正点原子 2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块（仅限MCU屏，16位8080并口驱动）
- SD卡（SDIO驱动）
49.1.3 原理图
本章实验使用SDIO接口与SD卡进行连接，开发板板载了一个Micro SD卡座，用于连接SD卡，SD卡与MCU的连接原理图，如下图所示：
图49.1.3.1 SD卡与MCU的连接原理图
49.2 程序设计
49.2.1 SD卡驱动
本章实验的SD卡驱动包含两个文件，分别为：sdio_sdcard.c和sdio_sdcard.h，SD卡的驱动涉及SD的通信协议，本章实验配套实验例程的SD卡驱动已经根据SD协议实现了SD卡的初始化和读写等操作，对具体实现过程感兴趣的读者，可结合SD的协议查看本章实验配套实验例程的SD卡驱动。
49.2.2 实验应用代码
本章实验的应用代码，如下所示：
/**
* @brief 打印SD卡相关信息
* @param 无
* @retval 无
*/
static void show_sdcard_info(void)
{
switch(g_sd_card_info.CardType)
{
case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1:
{
printf("Card Type: SDSC V1.1\r\n");
break;
}
case SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0:
{
printf("Card Type: SDSC V2.0\r\n");
break;
}
case SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD:
{
printf("Card Type: SDHC V2.0\r\n");
break;
}
case SDIO_MULTIMEDIA_CARD:
{
printf("Card Type: MMC Card\r\n");
break;
}
}
printf("Card ManufacturerID: %d\r\n", g_sd_card_info.SD_cid.ManufacturerID);
printf("Card RCA: %d\r\n", g_sd_card_info.RCA);
printf("Card Capacity: %d MB\r\n",
(uint32_t)(g_sd_card_info.CardCapacity >> 20));
printf("Card BlockSize: %d\r\n\r\n", g_sd_card_info.CardBlockSize);
}
int main(void)
{
uint8_t t = 0;
uint8_t key;
uint8_t *buf;
SD_ERROR_T error;
uint32_t i;
NVIC_ConfigPriorityGroup(NVIC_PRIORITY_GROUP_3); /* 设置中断优先级分组为组3 */
sys_apm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 配置系统时钟 */
delay_init(168); /* 初始化延时功能 */
usart_init(115200); /* 初始化串口 */
usmart_dev.init(84); /* 初始化USMART */
led_init() /* 初始化LED */
key_init() /* 初始化按键 */
lcd_init() /* 初始化LCD */
my_mem_init(SRAMIN); /* 初始化内部SRAM内存池 */
my_mem_init(SRAMCCM); /* 初始化CCM内存池 */
lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "APM32", RED);
lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "SD TEST", RED);
lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY0:Read Sector 0", RED);
while (sd_init() != SD_OK) /* 初始化SD卡 */
{
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "SD Card Error!", RED);
delay_ms(500);
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "Please Check! ", RED);
delay_ms(500);
LED0_TOGGLE();
}
show_sdcard_info(); /* 打印SD卡相关信息 */
lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "SD Card OK ", BLUE);
lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "SD Card Size: MB", BLUE);
lcd_show_num(30+13*8, 170, g_sd_card_info.CardCapacity >> 20, 5, 16, BLUE);
while (1)
{
t++;
key = key_scan(0);
switch (key)
{
case KEY0_PRES:
{
buf = (uint8_t *)mymalloc(SRAMIN, 512);
/* 读SD卡 */
error = sd_read_disk(buf, 0, 1);
/* 读取成功，显示读取到的数据 */
if (error == SD_OK)
{
lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16,
"USART1 Sending Data...", BLUE);
printf("Sector 0 Data:\r\n");
for (i=0; i<512; i++)
{
printf("%d ", buf[i]);
}
printf("\r\nRead Done!\r\n");
lcd_show_string(30, 190, 200, 16, 16,
"USART1 Sent Data Done!", BLUE);
}
else
{
printf("Error: %d\r\n", error);
}
myfree(SRAMIN, buf);
break;
}
default:
{
break;
}
}
if (t == 20)
{
LED0_TOGGLE();
t = 0;
}
delay_ms(10);
}
}
可以看到，本实验的应用代码中，通过初始化SD卡判断与SD卡的连接是否有误，SD卡初始化成功后便通过函数show_sdcard_info()打印SD卡的卡类型、容量等信息，同时也在LCD上显示了SD的容量信息，随后便不断地检测按键输入，若检测到KEY0按键被按下，则读取SD卡扇区0的512字节数据并通过串口输出至串口调试助手。
49.3 下载验证
在完成编译和烧录操作后，将准备好的SD卡插入开发板板载的SD卡卡座（请确保SD卡中没有有用的数据，或已做好备份），接着便能在LCD上看到SD卡的容量，以及串口调试助手显示了SD卡的卡类型、容量等信息，接着可以按下KEY0按键读取SD卡扇区0的512字节数据，可以通过串口调试助手查看读出的512字节数据，同时也可通过USMART对SD卡进行读写操作。
