【正点原子STM32连载】第四十六章 SD卡实验 摘自【正点原子】APM32E103最小系统板使用指南

1）实验平台：正点原子APM32E103最小系统板
2）平台购买地址：https://detail.tmall.com/item.htm?id=609294757420
3）全套实验源码+手册+视频下载地址： http://www.openedv.com/docs/boards/xiaoxitongban

第四十六章 SD卡实验

本章将介绍使用APM32E103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：
46.1 硬件设计
46.2 程序设计
46.3 下载验证

46.1 硬件设计
46.1.1 例程功能

1. 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
2. 按下KEY_0按键，可读取SD卡扇区0的数据，并通过串口显示
3. 可通过USMART进行SD卡数据读写操作
4. LED0闪烁，指示程序正在运行
   46.1.2 硬件资源
5. LED
   LED0 - PB5
6. 按键
   KEY0 - PE4
7. USART1（PA9、PA10连接至板载USB转串口芯片上）
8. 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）
9. SD卡（SDIO驱动）
   46.1.3 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46.1.3.1 SD卡与MCU的连接原理图
46.2 程序设计
46.2.1 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。
46.2.2 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_4);  /* 设置中断优先级分组为组4 */
    sys_apm32_clock_init(15);                         /* 配置系统时钟 */
    delay_init(120);                                  /* 初始化延时功能 */
    usart_init(115200);                               /* 初始化串口 */
    usmart_dev.init(120);                             /* 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 */
    
    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);/* 申请内存 */
                
                error = sd_read_disk(buf, 0, 1);       /* 读SD卡 */
/* 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);                   /* 释放内存 */
                break;
            }
            default:
            {
                break;
            }
        }
        
        if (t == 20)
        {
            LED0_TOGGLE();
            t = 0;
        }
        
        delay_ms(10);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125

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。
46.3 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。