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MMC_SD程序.pdf
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2011年3月29日 16:56
C:\Documents and Settings\lijianwen\桌面\新建文件夹\MMC_SD.c
/*******************************************************************************
* 本文件为SPI操作SD卡的底层驱动文件
* 包括SPI模块及相关IO的初始化，SPI读写SD卡（写指令，读数据等）
*******************************************************************************/
#include "mmc_sd.h"
u8 SD_Type=0;//SD卡的类型
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 以下是SPI模块的初始化代码，配置成主机模式，访问SD卡
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_Configuration
* Description : SPI模块初始化，【包括相关IO口的初始化】
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void SPI2_Configuration(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3;
RCC->APB1ENR|=1<<14;
//存储器映射,不用理
#ifdef VECT_TAB_RAM
//PORTB时钟使能
//SPI2时钟使能
#else
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
GPIOB->CRH&=0X0000FFFF;//PB13.14.15复用输出
GPIOB->CRH|=0XBBB30000;//PB12推挽输出
GPIOB->ODR|=0XF000;
//PB12.13.14.15上拉
SPI2->CR1|=0<<10;//全双工模式
SPI2->CR1|=1<<9; //软件nss管理
SPI2->CR1|=1<<8;
SPI2->CR1|=1<<2; //SPI主机
SPI2->CR1|=0<<11;//8bit数据格式
SPI2->CR1|=1<<1; //空闲模式下SCK为1 CPOL=1
SPI2->CR1|=1<<0; //数据采样从第二个时间边沿开始,CPHA=1
SPI2->CR1|=6<<3; //Fsck=Fcpu/256
SPI2->CR1|=0<<7; //MSBfirst
SPI2->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_SetSpeed
* Description : SPI设置速度为高速
* Input : u8 SpeedSet
* 如果速度设置输入0，则低速模式，非0则高速模式
* SPI_SPEED_HIGH 1
* SPI_SPEED_LOW 0
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void SPI2_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
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C:\Documents and Settings\lijianwen\桌面\新建文件夹\MMC_SD.c
SPI2->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=18Mhz
SPI2->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256
if(SpeedSet==SPI_SPEED_HIGH)//高速
{
}else//低速
{
}
SPI2->CR1|=1<<6; //SPI设备使能
SPI2->CR1|=6<<3; //Fsck=Fpclk/256=281.25Khz
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_ReadWriteByte
* Description : SPI读写一个字节（发送完成后返回本次通讯读取的数据）
* Input : u8 TxData 待发送的数
* Output : None
* Return : u8 RxData 收到的数
*******************************************************************************/
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
while((SPI2->SR&1<<1)==0);//等待发送区空
SPI2->DR=TxData;
while((SPI2->SR&1<<0)==0);//等待接收完一个byte
return SPI2->DR;
//发送一个byte
//返回收到的数据
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_WaitReady
* Description : 等待SD卡Ready
* Input : None
* Output : None
* Return : u8
* 0： 成功
* other：失败
*******************************************************************************/
u8 SD_WaitReady(void)
{
u8 r1;
u16 retry;
retry = 0;
do
{
r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
if(retry==0xfffe)return 1;
}while(r1!=0xFF);
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_SendCommand
* Description : 向SD卡发送一个命令
* Input : u8 cmd 命令
* u32 arg 命令参数
* u8 crc crc校验值
* Output : None
* Return : u8 r1 SD卡返回的响应
*******************************************************************************/
u8 SD_SendCommand(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
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//分别写入命令
unsigned char r1;
unsigned char Retry = 0;
//????????
SPI2_ReadWriteByte(0xff);
//片选端置低，选中SD卡
SD_CS_ENABLE();
//发送
SPI2_ReadWriteByte(cmd | 0x40);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 24);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 16);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 8);
SPI2_ReadWriteByte(arg);
SPI2_ReadWriteByte(crc);
//等待响应，或超时退出
while((r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
{
Retry++;
if(Retry > 200)break;
}
//关闭片选
SD_CS_DISABLE();
//在总线上额外增加8个时钟，让SD卡完成剩下的工作
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//返回状态值
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_SendCommand_NoDeassert
* Description : 向SD卡发送一个命令(结束是不失能片选，还有后续数据传来）
* Input : u8 cmd 命令
* u32 arg 命令参数
* u8 crc crc校验值
* Output : None
* Return : u8 r1 SD卡返回的响应
*******************************************************************************/
u8 SD_SendCommand_NoDeassert(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
unsigned char r1;
unsigned char Retry = 0;
//????????
SPI2_ReadWriteByte(0xff);
//片选端置低，选中SD卡
SD_CS_ENABLE();
//发送
SPI2_ReadWriteByte(cmd | 0x40);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 24);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 16);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 8);
SPI2_ReadWriteByte(arg);
SPI2_ReadWriteByte(crc);
//分别写入命令
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//等待响应，或超时退出
while((r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
{
Retry++;
if(Retry > 200)break;
}
//返回响应值
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_Init
* Description : 初始化SD卡
* Input : None
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* 1：TIME_OUT
* 99：NO_CARD
*******************************************************************************/
u8 SD_Init(void)
{
u16 i;
// 用来循环计数
u8 r1;
// 存放SD卡的返回值
u16 retry; // 用来进行超时计数
u8 buff[6];
SPI2_Configuration();
SPI2_SetSpeed(0);
SD_CS_ENABLE();
// 纯延时，等待SD卡上电完成
for(i=0;i<0xf00;i++);
//先产生>74个脉冲，让SD卡自己初始化完成
for(i=0;i<10;i++)
{
}
//-----------------SD卡复位到idle开始-----------------
//循环连续发送CMD0，直到SD卡返回0x01,进入IDLE状态
//超时则直接退出
retry = 0;
do
{
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//发送CMD0，让SD卡进入IDLE状态
r1 = SD_SendCommand(CMD0, 0, 0x95);
retry++;
}while((r1 != 0x01) && (retry<200));
//跳出循环后，检查原因：初始化成功？or 重试超时？
if(retry==200) return 1;
//-----------------SD卡复位到idle结束-----------------
//获取卡片的SD版本信息
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(8, 0x1aa, 0x87);
//如果卡片版本信息是v1.0版本的，即r1=0x05，则进行以下初始化
if(r1 == 0x05)
//超时返回1
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{
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//设置卡类型为SDV1.0，如果后面检测到为MMC卡，再修改为MMC
SD_Type = SD_TYPE_V1;
//如果是V1.0卡，CMD8指令后没有后续数据
//片选置高，结束本次命令
SD_CS_DISABLE();
//多发8个CLK，让SD结束后续操作
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//-----------------SD卡、MMC卡初始化开始-----------------
//发卡初始化指令CMD55+ACMD41
// 如果有应答，说明是SD卡，且初始化完成
// 没有回应，说明是MMC卡，额外进行相应初始化
retry = 0;
do
{
//先发CMD55，应返回0x01；否则出错
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1 != 0x01)return r1;
//得到正确响应后，发ACMD41，应得到返回值0x00，否则重试200次
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0, 0);
retry++;
}while((r1!=0x00) && (retry<400));
// 判断是超时还是得到正确回应
// 若有回应：是SD卡；没有回应：是MMC卡
//----------MMC卡额外初始化操作开始------------
if(retry==400)
{
retry = 0;
//发送MMC卡初始化命令（没有测试）
do
{
r1 = SD_SendCommand(1, 0, 0);
retry++;
}while((r1!=0x00)&& (retry<400));
if(retry==400)return 1;
//写入卡类型
SD_Type = SD_TYPE_MMC;
//MMC卡初始化超时
}
//----------MMC卡额外初始化操作结束------------
//设置SPI为高速模式
SPI2_SetSpeed(1);
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//禁止CRC校验
r1 = SD_SendCommand(CMD59, 0, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1; //命令错误，返回r1
//设置Sector Size
r1 = SD_SendCommand(CMD16, 512, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1;//命令错误，返回r1
//-----------------SD卡、MMC卡初始化结束-----------------
}//SD卡为V1.0版本的初始化结束
//下面是V2.0卡的初始化
//其中需要读取OCR数据，判断是SD2.0还是SD2.0HC卡
else if(r1 == 0x01)
{
//V2.0的卡，CMD8命令后会传回4字节的数据，要跳过再结束本命令
-5-
buff[0] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[1] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[2] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x01
buff[3] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0xAA
SD_CS_DISABLE();
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);//the next 8 clocks
//判断该卡是否支持2.7V-3.6V的电压范围
//if(buff[2]==0x01 && buff[3]==0xAA) //不判断，让其支持的卡更多
{
retry = 0;
//发卡初始化指令CMD55+ACMD41
do
{
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1!=0x01)return r1;
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0x40000000, 0);
if(retry>200)return r1; //超时则返回r1状态
}while(r1!=0);
//初始化指令发送完成，接下来获取OCR信息
//-----------鉴别SD2.0卡版本开始-----------
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(CMD58, 0, 0);
if(r1!=0x00)return r1; //如果命令没有返回正确应答，直接退出，返回应答
//读OCR指令发出后，紧接着是4字节的OCR信息
buff[0] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[1] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[2] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[3] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//OCR接收完成，片选置高
SD_CS_DISABLE();
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//检查接收到的OCR中的bit30位（CCS），确定其为SD2.0还是SDHC
//如果CCS=1：SDHC CCS=0：SD2.0
if(buff[0]&0x40)SD_Type = SD_TYPE_V2HC;
else SD_Type = SD_TYPE_V2;
//-----------鉴别SD2.0卡版本结束-----------
//设置SPI为高速模式
SPI2_SetSpeed(1);
//检查CCS
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}
}
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_ReceiveData
* Description : 从SD卡中读回指定长度的数据，放置在给定位置
* Input : u8 *data(存放读回数据的内存>len)
* u16 len(数据长度）
* u8 release(传输完成后是否释放总线CS置高 0：不释放 1：释放）
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* other：错误信息
*******************************************************************************/
u8 SD_ReceiveData(u8 *data, u16 len, u8 release)
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{
u16 retry;
u8 r1;
// 启动一次传输
SD_CS_ENABLE();
//等待SD卡发回数据起始令牌0xFE
retry = 0;
do
{
SD_CS_DISABLE();
return 1;
}
}while(r1 != 0xFE);
//开始接收数据
while(len--)
{
r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
retry++;
if(retry>2000) //2000次等待后没有应答，退出报错
{
*data = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
data++;
}
//下面是2个伪CRC（dummy CRC）
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//按需释放总线，将CS置高
if(release == RELEASE)
{
//传输结束
SD_CS_DISABLE();
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
}
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_GetCID
* Description : 获取SD卡的CID信息，包括制造商信息
* Input : u8 *cid_data(存放CID的内存，至少16Byte）
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* 1：TIME_OUT
* other：错误信息
*******************************************************************************/
u8 SD_GetCID(u8 *cid_data)
{
u8 r1;
//发CMD10命令，读CID
r1 = SD_SendCommand(CMD10, 0, 0xFF);
if(r1 != 0x00)return r1; //没返回正确应答，则退出，报错
//接收16个字节的数据
SD_ReceiveData(cid_data, 16, RELEASE);
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return 0;
}
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/*******************************************************************************
* Function Name : SD_GetCSD
* Description : 获取SD卡的CSD信息，包括容量和速度信息
* Input : u8 *cid_data(存放CID的内存，至少16Byte）
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* 1：TIME_OUT
* other：错误信息
*******************************************************************************/
u8 SD_GetCSD(u8 *csd_data)
{
u8 r1;
//发CMD9命令，读CSD
r1 = SD_SendCommand(CMD9, 0, 0xFF);
if(r1 != 0x00)return r1; //没返回正确应答，则退出，报错
//接收16个字节的数据
SD_ReceiveData(csd_data, 16, RELEASE);
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_GetCapacity
* Description : 获取SD卡的容量（字节）
* Input : None
* Output : None
* Return : u32 capacity
* 0： 取容量出错
*******************************************************************************/
u32 SD_GetCapacity(void)
{
u8 csd[16];
u32 Capacity;
u8 r1;
u16 i;
u16 temp;
//取CSD信息，如果期间出错，返回0
if(SD_GetCSD(csd)!=0) return 0;
//如果为SDHC卡，按照下面方式计算
if((csd[0]&0xC0)==0x40)
{
Capacity=((u32)csd[8])<<8;
Capacity+=(u32)csd[9]+1;
Capacity = (Capacity)*1024;//得到扇区数
Capacity*=512;//得到字节数
}
else
{
i = csd[6]&0x03;
i<<=8;
-8-
