ESP32使用micropython的硬件SPI接口驱动SD卡

最新推荐文章于 2025-10-16 11:07:32 发布

原创

最新推荐文章于 2025-10-16 11:07:32 发布 · 2.7k 阅读

9 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单片机 #嵌入式硬件

一、硬件连线

micropython的SPI模块有硬件SPI和软件SPI区分。硬件SPI使用的是ESP32内部集成的SPI电路，而软件方式则是用程序来模拟SPI时序，实现SPI接口功能。

显然硬件SPI方式效率更高，所以驱动外部SPI设备时尽可能使用硬件SPI模块。但硬件SPI模块有引脚限制，引脚直连ESP32内部的SPI模块电路。

ESP32内部有两路硬件SPI电路，引脚分别为VSPI和HSPI，引脚如下图紫色和蓝色：

这里我们选择VSPI来连接，与SD卡的引脚连接如下表：

SD板	ESP32开发板	GPIO
GND	GND
VCC	5V
CS	G5	5
MOSI	G23	23
SCK	G18	18
MISO	G19	19

二、测试程序

1.SD卡的驱动模块，存为spiSdcard.py

"""
MicroPython driver for SD cards using SPI bus.

Requires an SPI bus and a CS pin.  Provides readblocks and writeblocks
methods so the device can be mounted as a filesystem.

Example usage on pyboard:

    import pyb, sdcard, os
    sd = sdcard.SDCard(pyb.SPI(1), pyb.Pin.board.X5)
    pyb.mount(sd, '/sd2')
    os.listdir('/')

Example usage on ESP8266:

    import machine, sdcard, os
    sd = sdcard.SDCard(machine.SPI(1), machine.Pin(15))
    os.mount(sd, '/sd')
    os.listdir('/')

"""

from micropython import const
import time


_CMD_TIMEOUT = const(100)

_R1_IDLE_STATE = const(1 << 0)
# R1_ERASE_RESET = const(1 << 1)
_R1_ILLEGAL_COMMAND = const(1 << 2)
# R1_COM_CRC_ERROR = const(1 << 3)
# R1_ERASE_SEQUENCE_ERROR = const(1 << 4)
# R1_ADDRESS_ERROR = const(1 << 5)
# R1_PARAMETER_ERROR = const(1 << 6)
_TOKEN_CMD25 = const(0xFC)
_TOKEN_STOP_TRAN = const(0xFD)
_TOKEN_DATA = const(0xFE)


class SDCard:
    def __init__(self, spi, cs, baudrate=1320000):
        self.spi = spi
        self.cs = cs

        self.cmdbuf = bytearray(6)
        self.dummybuf = bytearray(512)
        self.tokenbuf = bytearray(1)
        for i in range(512):
            self.dummybuf[i] = 0xFF
        self.dum