STM32用cube配置FATFS模式下SPI读写SD卡

最新推荐文章于 2024-03-28 15:01:25 发布

卢西安

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文章标签： stm32 单片机

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chelseafall/article/details/122097580

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本文介绍了使用STM32F103通过SPI模式读写SD卡，涉及SD卡协议原理、FATFS文件系统，并提供了一个工程实现的详细步骤，包括编译、接线、初始化、烧录和实验结果分析，解决乱码问题。

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要求：掌握SD卡协议原理，用STM32F103 完成对SD卡的数据读取（FAT文件模式）

一、SD卡与FATS

1、SD卡

（1）简介
SD 卡(Secure Digital Memory Card)在我们生活中已经非常普遍了，控制器对 SD卡进行读写通信操作一般有两种通信接口可选，一种是 SPI接口，另外一种就是 SDIO 接口。SDIO 全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(MMC)、SD 卡、SD I/O 卡都有 SDIO 接口。SD I/O 卡本身不是用于存储的卡，它是指利用 SDIO 传输协议的一种外设。比如 Wi-Fi Card，它主要是提供 Wi-Fi功能，有些 Wi-Fi模块是使用串口或者 SPI接口进行通信的，但 Wi-Fi SDIO Card是使用 SDIO 接口进行通信的。
（2）操作模式
SD卡的操作模式：SD卡模式（SDIO）、SPI模式(默认为SD模式)。
其中SD卡模式的信号线有：CLK、CMD、DAT0-DAT3，6根线。
SPI模式的信号线有：CS、CLK、MISO（DATAOUT）、MOSI(DATAIN),4根线。
在这里插入图片描述

CLK 时钟同步线
CMD 命令信号线，主机发出的命令以及从机对命令的响应都是通过这条线进行传输
DAT[3:0] 表示4条数据线，主机和从机的数据都是从这四条数据线上传输

（3）物理结构
一张 SD卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器 5个部分。存储单元是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；电源检测单元保证 SD卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；卡及接口控制单元 5个部分控制 SD卡的运行状态，它包括有 8个寄存器；接口驱动器控制 SD卡引脚的输入输出。

SD卡功能框图如下

2、FATFS文件系统

FATFS是面向小型嵌入式系统的一种通用的FAT文件系统，它由ANSI C语言编写且完全独立于底层的I/O介质，因此它可以很容易的不加修改的移植到其他处理器当中，就可以利用文件系统的各种函数，对已格式化的SD卡的文件进行读写。

二、工程实现

因为能力有限，所以这次主要完成的是对于已经完成的工程的直接使用，并且在此基础上做出一点修改。具体有关于工程的搭建，可以看这篇文章：
https://blog.youkuaiyun.com/qq_39758638/article/details/103573843
在这里放上工程的下载连接：
https://pan.baidu.com/s/1izzu14Zy2myHm2ZI4NFSGg
提取码：t11v