原创 万利板子上创建SD卡的FAT文件系统（一）

万利的板子上创建SD卡文件系统 （一）<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

                       －－－SD卡读写

    之前在AVR上做过SD和FAT文件系统，万利的EK-STM32F板子上有SD接口，正好可以做一个基于SD的FAT文件系统，打算要做成支持FAT32和FAT16，通过串口与PC连接，可以显示SD卡中的文件信息，也可以把文件读出来，例如，把指定文件名的txt文件通过串口显示到PC。

 这是Keil3。22下的工程

   我是去年过年以前决定开始做MP3，由于一直用AVR，所以自然就选用那个流传最广的方案——AVR＋SD＋VS1003，自己做了PCB，最后终于做成了，主要参考www.ourdev.cn上波仔的MEGA8版本的MP3（感谢波仔），其间花了大量时间学习SD卡读写和FAT文件系统的知识，现在正好用上。

   昨天晚上本来想用KEIL的SD卡工程，但是一直不成功，于是转到以前在AVR上的代码上来最后终于读出0扇区，而且与读卡器加WinHEX软件读出来的一致（有图为证）。我用的是Keil3.22，这个版本比较新，可以从Keil的中文网站上下载，最大的好处就是使用方便，已经开始支持J－Link2了，万利的板子可以用Keil调试了，当然老版本的Keil可以先生成hex再用串口烧写到STM32。

EK－STM32F板子上使用的是SPI1访问SD卡，还有一个SD卡的Power和CS线，另外一个PA2接到了SD卡插入检测，大家可以不理会，（万利不专业，原理图上没有画出来，板子背面写了）。

软件：Keil3.22建立的工程

硬件：

  SD     STM32

 SCK  －   PA5

 MISO —   PA6

 MOSI —   PA7

 POWER—  PD10

  CS   －  PD9

具体的可以参考原理图，这个光盘里有，万利网站上有。

SPI和GPIO的初始化如下。

void SPI_Config(void)

{

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  SPI_InitTypeDef   SPI_InitStructure;

  /* GPIOA and GPIOD Periph clock enable */

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

  /* SPI1 Periph clock enable */

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);

  /* Configure SPI1 pins: SCK, MISO and MOSI */

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* Configure PD9 pin: CS pin  ,PD10 : SD Power*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  /* SPI1 Config */

  SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;

  SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

  SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;

  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;

  SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

  SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

  SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_128;

  SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

  SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

  SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

  /* SPI1 enable */

  SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

}

定义两个宏，分别是SD卡选中和不选中

#define   SPI_CS_Assert()     GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9)

/* Deselect MSD Card: ChipSelect pin high */

#define SPI_CS_Deassert()    GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9)

对于万利的板子，还要一个上电的过程，该MOS管是的电平导通。

在SPI初始化之后，我加了一句GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);就是SD上电。注意上电之后，最好有一段延时，这样给SD内部初始化流充足的时间，避免初始化的失败。

初始化SD卡代码如下：

//sd卡复位          //reset sd card (software)

uint8 MMC_SD_Reset(void)

{

       uint8 i;

       uint8 retry;

       uint8 r1=0;

       retry = 0;

       SPI_Config();

    GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);  // SD卡上电，打开MOS管

    delay(1000);                         // 重要的延时

  /* MSD chip select high */

    SPI_CS_Deassert();

       do

       {

              for(i=0;i<10;i++) SPI_WriteByte(0xff);

              r1 = MMC_SD_SendCommand(0, 0);//发idle命令    //send idle command

              retry++;

              if(retry>100) return 1;//超时退出            //time out

       } while(r1 != 0x01);   

       retry = 0;

       do

       {

              r1 = MMC_SD_SendCommand(1, 0);//发active命令       //send active command

              retry++;

              if(retry>200) return 1;//超时退出            //time out

       } while(r1);

       //SPI_High();

       r1 = MMC_SD_SendCommand(59, 0);//关crc           //disable CRC

       r1 = MMC_SD_SendCommand(16, 512);//设扇区大小512    //set sector size to 512

       return 0;//正常返回           //normal return

}

还有两个基本函数，即写和读SPI（读写合二为一）

unsigned char SPI_WriteByte(unsigned char data)

{

 uint8 Data = 0;

  /* Wait until the transmit buffer is empty */

  while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXE) == RESET);

  /* Send the byte */

  SPI_SendData(SPI1, data);

  /* Wait until a data is received */

  while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXNE) == RESET);

  /* Get the received data */

  Data = SPI_ReceiveData(SPI1);

  /* Return the shifted data */

  return Data;

}

往SD卡中写一个命令的函数

//sd卡写命令             //sd send command

uint8 MMC_SD_SendCommand(uint8 cmd, uint32 arg)

{

       uint8 r1;

       uint8 retry="0";

       SPI_WriteByte(0xff);

       SPI_CS_Assert();

       SPI_WriteByte(cmd | 0x40);//分别写入命令 //send command

       SPI_WriteByte(arg>>24);

       SPI_WriteByte(arg>>16);

       SPI_WriteByte(arg>>8);

       SPI_WriteByte(arg);

       SPI_WriteByte(0x95);

       while((r1 = SPI_WriteByte(0xff)) == 0xff)//等待响应，     //wait response

              if(retry++ > 200) break;//超时退出                             //time out error

       SPI_CS_Deassert();

       return r1;//返回状态值                                  //return state

}

有了这些函数之后就可以读写SD卡了，主要是读一个扇区及写一个扇区，注意SD卡只能是读写扇区，即512 个字节。具体代码见我的工程文件的SD_MMC.c， uint8 MMC_SD_ReadSingleBlock(uint32 sector, uint8* buffer)  读第sector扇区到Buffer。uint8 MMC_SD_WriteSingleBlock(uint32 sector, uint8* buffer)是写扇区。

{

为了调试方便，我把串口1接上了（最左边哪个口），初始化成功后，把0扇区的512个字节读出来，大部分为0，只有前后的一些字节不为0，调试助手接到的字符为

3|P P­ €<€t€<uuL[1]t€<t<tV ^|[1]W_s3Ou}=Uu|Invalid partition tableError loading operating systemMissing operating system

在串口助手和Winhex软件读出来的分别是下图：

每个人的电脑和SD卡不同，这些数据会有小差异，但基本相同，如果你的试验也是这些数据，那么，恭喜你，你也做成SD卡读写试验了，没成功也不要紧，检查SD卡插紧了没有。跳线接了没有，量量电压对不对，等等，一定能做成。

还有很多人用IAR，可以把我的几个文件拷到你的IAR工程，编译，调试，不难的，我开始也用的IAR。

   好了，第一课就上到这里，下一次开始介绍FAT了，谢谢你的关注，如果你参考我的例子做成了，或者认为我的代码和经验有帮助，就顶我一下啊。祝你好运。