STM32之SD卡测试,采用Cubemax配置

本文介绍SD卡通过SPI总线、SDIO-1bit、SDIO-4bit方式与控制器通信的方法,探讨了信号线上拉电阻的作用及其配置方案,并提供了Cubemax软件配置流程及测试代码示例。

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1、SD卡(microSD 卡)可以通过SPI总线、SDIO-1bit、SDIO-4bit方式与控制器通信,但传输数据速度不同。
2、SD卡座与单片机连接时候,网上、SD卡官方手册都会建议接信号线上拉电阻,其目的是防止SD卡没有插入插槽时候信号线悬空。对于SDIO-1bit方式连接,d1-d3信号线是用不到的,根据上述接上拉电阻原因,此三根线是不用接上拉电阻的,音乐播放器事实证明也完全不用。为兼容所有SD卡,统一规定SD卡座上信号线(cmd、d0-d3,clk也接上)全部都连接上拉电阻,电阻选择10K左右,需要的信号线再接到单片机。如果有元件成本限定,则只在连接到单片机的信号线上使用上拉电阻。
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3、Cubemax配置。
(1)【SYS】中【Debug】选择serial wire,这是选择SWD调试方式,只需要SWC、SWD两根信号线外加+-线即可调试、下载程序。
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(2)【RCC】中,根据情况选择外部晶振。
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(3)【SDIO】中,选择1-bit模式或者4-bit模式。
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(4)【fatfs】中,选择文件系统。
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(5)时钟图中配置。
配置为外部时钟,锁相环(带安全锁定保护),总线时钟168MHz。其他默认。
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(6)经过上述配置,SDIO初步配置完成,可进行测试。如果测试通过,则说明硬件连接没有问题。下一步可细化配置,如开启DMA传输等。
4、测试代码
(1)文件main.c中添加如下全局变量
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(2)主函数main中添加如下代码
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(3)改变f_open函数打开方式,在调试状态下查看result返回值,即可看出文件操作是否成功。
(4)读操作
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(5)关闭文件
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### STM32CubeMXSD的兼容性和使用说明 STM32CubeMX是一款强大的工具,能够帮助开发者快速生成初始化代码并配置外设。对于SD的支持,主要依赖于FatFS文件系统以及SPI或SDIO接口来完成数据传输。 #### 1. **硬件兼容性** STM32系列微控制器广泛支持多种类型的存储介质,其中包括SD。通过SPI或SDIO接口连接到SD时,需注意以下几点: - SD通常分为标准容量(SDSC)、高容量(SDHC)和扩展容量(SDXC),其中SDHC是最常用的类型[^1]。 - STM32CubeMX会根据选定的目标板自动配置相应的驱动程序和支持库,因此大多数情况下无需手动调整底层代码。 #### 2. **软件框架** 为了简化开发流程,STM32CubeMX集成了FatFS文件系统作为高层抽象层,允许用户以标准API形式访问SD上的文件。具体来说: - FatFS是一个开源的小型嵌入式文件系统解决方案,适用于各种闪存设备,包括SD。 - 在FreeRTOS环境下运行时,可以通过多线程机制提高资源利用率,并确保不同任务间的数据一致性[^2]。 #### 3. **初始化过程** 当创建一个新的项目并将目标设置为包含SD功能时,STM32CubeMX会自动生成必要的源文件(如`user_diskio.c`),这些文件定义了如何与具体的硬件交互以便执行实际的I/O操作。例如: ```c // user_diskio.c 中的部分实现 #include "ff_gen_drv.h" #include "diskio.h" DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv){ // 初始化逻辑... } ``` 此部分代码由STM32CubeMX依据所选磁盘存储器类型及相关参数 自动生成,除非有特殊需求否则不建议更改原有结构。 #### 4. **常见问题及解决方法** 尽管自动化程度较高但仍可能出现某些状况影响正常使用效果如下列举几个典型例子及其应对策略: | 描述 | 可能原因 | 解决方案 | |------|----------|-----------| |无法识别SD|未正确安装驱动; SPI/SDIO 配置错误|检查连线是否牢固;重新核对寄存器设定值| |读写速度慢|总线频率过低|适当提升SCK信号速率但要注意最大容忍范围| 以上表格总结了一些可能遇到的技术难题连同对应的分析方向供参考. #### 结论 综上所述,利用STM32CubeMX配合FatFs可以较为便捷地达成针对SD的各项应用需求,只要遵循官方文档指示合理规划各环节就能有效规避大部分潜在障碍.
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