| **银杏科技有限公司旗下技术文档发布平台** ||||
|技术支持电话|**0379-69926675-801**|||
|技术支持邮件|Gingko@vip.163.com|||
^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^
| V1.0 | 2020-11-18 | gingko | 初次建立 |
===== STM32CubeMX教程十六——SDIO实验 =====
1.在主界面选择File-->New Project或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_1.png?direct |}}
2.出现芯片型号选择，搜索自己芯片的型号，双击型号，或者点击Start Project进入配置在搜索栏的下面，提供的各种查找方式，可以选择芯片内核，型号，等等，可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为：STM32FIGHx。
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_2.png?direct |}}
3.配置RCC，使用外部时钟源
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_3.png?direct |}}
4.Debug选择Serial Wire，时基源选择SysTick
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_4.png?direct |}}
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_5.png?direct |}}
5.将PI3,PI4,PH14设置为GPIO_Output
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_6.png?direct |}}
6.引脚模式配置
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_7.png?direct |}}
7.设置串口
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_8.png?direct |}}
8.在NVIC Settings一栏使能接收中断
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_9.png?direct |}}
9.配置SDIO
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_10.png?direct |}}
10.时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_11.png?direct |}}
11.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个，其他的默认即可IDE我们使用的是MDK V5.27
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_12.png?direct |}}
12.点击Code Generator，进行进一步配置
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_13.png?direct |}}
* **Copy all used libraries into the project folder**
* **将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中**
* 优点：这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
* 缺点：体积大，编译时间很长
* **Copy only the necessary library files**
* **只复制所需要的.C和.H（推荐）**
* 优点：体积相对小，编译时间短，并且工程可复制拷贝
* 缺点：新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
* **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file**
* **不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H**
* 优点：体积小，比较节约硬盘空间
* 缺点：复制到其他电脑上或者软件包位置改变，就需要修改相对应的路径
* 自行选择方式即可
13.然后点击GENERATE CODE创建工程
{{ :icore3l:icore3l_cube_16_14.png?direct |}}
创建成功，打开工程。
\\
\\
\\
\\
===== 实验十六：SDIO实验——读取SD卡信息 =====
==== 一、实验目的与意义 ====
- 了解STM32 SDIO结构
- 了解STM32 SDIO特征
- 掌握SDIO的使用方法
- 掌握STM32 HAL库中SDIO属性的配置方法
- 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法
==== 二、实验设备及平台 ====
- iCore3L 双核心板
- JLINK（或相同功能）仿真器
- Micro USB线缆
- Keil MDK 开发平台
- STM32CubeMX开发平台
- 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机
==== 三、实验原理 ====
=== 1.SDIO的定义 ===
* SDIO在SD标准上定义了一种外设接口。目前，SDIO主要有两类应用——可移动和不可移动。可移动设备作为Palm和Windows Mobile的扩展设备，用来增加蓝牙、照相机、GPS和802.11b功能。不可移动设备遵循相同的电气标准，但不要求符合物理标准。某些手机内包含通过SDIO连接CPU的802.11芯片。此举将“珍贵”的I/ O管脚资源用于更重要的功能。
* 蓝牙、照相机、GPS和802.11b设备有专为它们定义的应用规范。这些应用规范与为PCI和USB设备定义的类规范很相像。它们允许任何宿主设备与任意外设“通话”，只要它们都支持应用规范。
* SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准。SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。低速卡的目标应用是以最小的硬件开支支持低速I/ O能力。低速卡支持类似调制解调器、条码扫描仪和GPS接受器等应用。对“组合”卡(存储器+ SDIO)而言，全速和4位操作对卡内存储器和SDIO部分都是强制要求的。
=== 2.SDIO的功能 ===
* 转换设备的能力 SD标准有很大的弹性，比方说，SD插槽不仅能插入内存卡。SDIO卡是一种界面，即由使用标准SD卡插槽来扩展设备的功能，让设备拥有新的功能。
* 新功能列举如下：GPS 相机 Wi-Fi 调频广播 以太网 条形码读卡器 蓝牙; 将与SD memory card同样的终端形状的卡槽利用于扩张卡的规格。把对应SDIO卡槽(插口)称为SDIO卡，扩张卡称为SDIO卡。
* 为了在个人电脑和PDA等中添加功能而使用SD卡的规格，由于可以使用比PC卡形状还小的卡和插槽，相比于笔记本电脑,更多采用于小巧的PDA中。主要销售的产品有,面向PDA的PHS通讯卡和蓝牙通讯卡，无线网卡，小型数码相机等。
* 为了使用SDIO,必须要有对应的插槽，数码相机等memory card的专用缝儿插槽不对应SDIO卡。SDIO插槽中能够插入SD memory card来读写。
* SD/SDIO MMC卡主机接口（SDIO）提供APB2外设总线与多媒体卡（MMC）、SD卡、SDIO卡以及CE-ATA设备之间的接口。
=== 3.SDIO主要特性 ===
* 完全兼容多媒体卡系统规范版本4.2。卡支持三种不同数据总线模式：1位（默认）、4位和8位。
* 完全兼容先前版本的多媒体卡（向前兼容性）。
* 完全兼容SD存储卡规范版本2.0。
* 完全兼容SDI/O卡规范版本2.0：卡支持两种不同数据总线模式：1位（默认）和4位。
* 完全支持CE-ATA功能（完全符合CE-ATA数字协议版本1.1）。
* 对于8位模式，数据传输高达48MHz。
* 数据和命令输出使能信号，控制外部双向驱动程序。
=== 4.SD卡识别过程 ===
多媒体卡和SD卡的卡识别过程有所不同。对于多媒体，识别过程是以时钟速率开始。SDIO_CMD线输出驱动器是开漏引脚，在此识别过程中允许并行的卡操作。对准过程以如下方式完成：
- 激活总线。
- SDIO卡主机广播SEND_OP_COND（CMD1）以接收运行条件。
- 卡以其运行条件寄存器的内容进行响应。
- 不兼容的卡将被置于无效状态。
- SDIO卡主机向所有有效广播ALL_SEND_CID(CMD2)。
- 这些卡将发回其唯一的卡识别号（CID）并进入识别状态。
- SDIO卡主机向某个地址的有效卡发出SET_RELATIVE_ADDR(CMD3)。这一新地址称为相对卡地址（RCA）；它比CID更短，可对卡进行寻址。分配的卡变为待机状态。SDIO卡主机可以重新发出此命令以更改RCA。卡的RCA是最后分配的值。
- SDIO卡主机对所有有效卡重复步骤5到7。
=== 5.SDIO接口的设备 ===
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_1.png?direct |}}
=== 6.SD卡物理结构 ===
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_2.png?direct |}}
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_3.png?direct |}}
=== 7.原理图 ===
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_4.png?direct |}}
==== 四、实验程序 ====
1.主函数
int main(void)
{
int i,j;
unsigned char write_buffer[512];
unsigned char read_buffer[512];
int error = 0;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_SDIO_SD_Init();
MX_USART1_UART_Init();
usart1.initialize(115200); //串口波特设
usart1.printf("\x0c"); //清屏
usart1.printf("\033[1;32;40m"); //设置终端字体为绿色
usart1.printf("Hello, I am iCore3L\r\n"); //串口信息输出
if(HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
{
usart1.printf("SD Card Error!\r\n");
while(1)
{
LED_RED_ON;
HAL_Delay(500);
LED_RED_OFF;
HAL_Delay(500);
}
}
else
{
usart1.printf("SD Card OK!\r\n");
}
//打印SD卡类型
switch(hsd.SdCard.CardType)
{
case CARD_SDSC:
usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDSC\r\n");
break;
case CARD_SDHC_SDXC:
usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SDHC_SDXC\r\n");
break;
case CARD_SECURED:
usart1.printf("SD CardType\t\t: CARD_SECURED\r\n");
break;
}
usart1.printf("SD CardCapacity\t\t: %dMB\r\n",(unsigned int)(hsd.SdCard.
BlockNbr * hsd.SdCard.BlockSize) >> 20); //打印SD卡容量
usart1.printf("SD BlockSize\t\t: %dByte\r\n",hsd.SdCard.BlockSize);
//打印SD卡数据块大小
usart1.printf("SD RelCardAdd\t\t: %d\r\n",hsd.SdCard.RelCardAdd);
//打印SD卡相对地址
//从缓冲区写入512字节数据到SD卡数据块
for(i = 0;i < 512;i++)
{
write_buffer[i] = i % 256;
}
HAL_SD_WriteBlocks(&hsd,write_buffer,0,1,1000);
HAL_Delay(1); //确定写操作完成
//读取SD卡数据块数据到缓冲区
HAL_SD_ReadBlocks(&hsd,read_buffer,0,1,1000);
for(i = 0;i < 512;i ++)
{
if(write_buffer[i] != read_buffer[i])
{ //比较数据是否读写正确
error ++;
}
}
if(error)
{ //测试失败，LED闪烁
usart1.printf("SD TEST FAIL!\r\n");
while(1)
{
LED_RED_ON;
HAL_Delay(500);
LED_RED_OFF;
HAL_Delay(500);
}
}
else
{ //测试成功打印读取到的数据
LED_RED_ON;
usart1.printf("SD TEST OK!\r\n");
usart1.printf("read data:\r\n");
for(i = 0;i < 32;i++)
{
for(j = 0; j < 16; j ++)
{
usart1.printf(" %02X",read_buffer[i*16+j]);
}
usart1.printf("\r\n");
}
}
while(1)
{
}
}
2.SDIO初始化函数
void MX_SDIO_SD_Init(void) //SDIO初始化
{
hsd.Instance = SDIO;
hsd.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
hsd.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
hsd.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
hsd.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
hsd.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
hsd.Init.ClockDiv = 0;
if (HAL_SD_Init(&hsd) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_SD_ConfigWideBusOperation(&hsd, SDIO_BUS_WIDE_4B) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
3.SD卡写数据块函数
HAL_SD_WriteBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData, uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
//*hsd:指向SD卡的指针
//*pData：指向要写入的数据的指针
//BlockAdd：数据块地址
//NumberOfBlocks:写入的块数
//Timeout：写入超时设置
4.SD读数据块函数
HAL_SD_ReadBlocks(SD_HandleTypeDef *hsd, uint8_t *pData, uint32_t BlockAdd, uint32_t NumberOfBlocks, uint32_t Timeout)
//*hsd:指向SD卡的指针
//*pData：指向数据读取后存放区的指针
//BlockAdd：数据块地址
//NumberOfBlocks:读取的块数
//Timeout：读取超时设置
5.SDIO外设管理结构体
typedef struct {
SD_TypeDef *Instance; /*!< SDMMC 寄存器基地址*/
SD_InitTypeDef Init; /*!< SD 初始化结构体*/
HAL_LockTypeDef Lock; /*!< SD 锁资源*/
uint32_t *pTxBuffPtr; /*!< 存放发送数据地址的指针*/
uint32_t TxXferSize; /*!< 发送数据的大小 */
uint32_t *pRxBuffPtr; /*!< 存放接受数据地址的指针*/
uint32_t RxXferSize; /*!< 接受数据的大小*/
__IO uint32_t Context; /*!< SDMMC 的工作模式 */
__IO HAL_SD_StateTypeDef State; /*!< SD 卡的状态值*/
__IO uint32_t ErrorCode; /*!< SD 错误操作返回值*/
HAL_SD_CardInfoTypeDef SdCard; /*!< SD 卡的信息*/
uint32_t CSD[4]; /*!< SD 卡的 CSD 寄存器值*/
uint32_t CID[4]; /*!< SD 卡的 CID 寄存器值*/
} SD_HandleTypeDef;
6.SDIO 数据初始化结构体
typedef struct {
uint32_t DataTimeOut; // 数据传输超时
uint32_t DataLength; // 数据长度
uint32_t DataBlockSize; // 数据块大小
uint32_t TransferDir; // 数据传输方向
uint32_t TransferMode; // 数据传输模式
uint32_t DPSM; // 数据路径状态机
} SDIO_DataInitTypeDef;
7.SD卡信息结构体
typedef struct{
uint32_t CardType; /*卡种类*/
uint32_t CardVersion; /*卡版本*/
uint32_t Class; /*卡类*/
uint32_t RelCardAdd; /*相对卡地址*/
uint32_t BlockNbr; /*以块为单位指定卡容量*/
uint32_t BlockSize; /*一个块大小（以字节为单位）*/
uint32_t LogBlockNbr; /*以块为单位指定卡逻辑容量*/
uint32_t LogBlockSize; /*逻辑块大小（以字节为单位）*/
uint32_t CardSpeed; /*卡速度*/
}HAL_SD_CardInfoTypeDef;
==== 五、实验步骤 ====
- 把仿真器与iCore3L的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
- 把iCore3L通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3L供电；
- 打开PuTTY串口终端；
- 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
- 烧写程序到iCore3L上；
- 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
==== 六、实验现象 ====
终端显示出SD卡的相关信息，并输出写入SD卡的数据。
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_5.png?direct |}}
===== 附录 =====
1.安装CH340驱动（双击安装，如果已安装忽略此步）\\
2.iCore3L供电后，打开计算机——属性——设备管理器——端口
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_6.png?direct |}}
3.打开puTTY
{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_16_7.png?direct |}}
4.烧写程序进行验证