SD卡一般都支持SDIO和SPI這兩種接口，本章內(nèi)容只介紹SDIO接口操作方式，如果需要使用SPI操作方式可以參考SPI相關(guān)章節(jié)。 另外，W55MH32系列控制器的SDIO是不支持SPI通信模式的，如果需要用到SPI通信只能使用SPI外設(shè)。

SD卡總線(xiàn)拓?fù)鋮⒖紙D SD卡總線(xiàn)拓?fù)?。雖然可以共用總線(xiàn)， 但不推薦多卡槽共用總線(xiàn)信號(hào)，要求一個(gè)單獨(dú)SD總線(xiàn)應(yīng)該連接一個(gè)單獨(dú)的SD卡。

SD卡使用9-pin接口通信，其中3根電源線(xiàn)、1根時(shí)鐘線(xiàn)、1根命令線(xiàn)和4根數(shù)據(jù)線(xiàn)，具體說(shuō)明如下：

CLK：時(shí)鐘線(xiàn)，由SDIO主機(jī)產(chǎn)生，即由W55MH32控制器輸出；

CMD：命令控制線(xiàn)，SDIO主機(jī)通過(guò)該線(xiàn)發(fā)送命令控制SD卡，如果命令要求SD卡提供應(yīng)答(響應(yīng))，SD卡也是通過(guò)該線(xiàn)傳輸應(yīng)答信息；

D0-3：數(shù)據(jù)線(xiàn)，傳輸讀寫(xiě)數(shù)據(jù)；SD卡可將D0拉低表示忙狀態(tài)；

VDD、VSS1、VSS2：電源和地信號(hào)。

在之前的I2C以及SPI章節(jié)都有詳細(xì)講解了對(duì)應(yīng)的通信時(shí)序，實(shí)際上，SDIO的通信時(shí)序簡(jiǎn)單許多，SDIO不管是從主機(jī)控制器向SD卡傳輸， 還是SD卡向主機(jī)控制器傳輸都只以CLK時(shí)鐘線(xiàn)的上升沿為有效。SD卡操作過(guò)程會(huì)使用兩種不同頻率的時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)，一個(gè)是識(shí)別卡階段時(shí)鐘頻率FOD， 最高為400kHz，另外一個(gè)是數(shù)據(jù)傳輸模式下時(shí)鐘頻率FPP，默認(rèn)最高為25MHz，如果通過(guò)相關(guān)寄存器配置使SDIO工作在高速模式，此時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模式最高頻率為50MHz。

對(duì)于W55MH32控制器只有一個(gè)SDIO主機(jī)，所以只能連接一個(gè)SDIO設(shè)備， 開(kāi)發(fā)板上集成了一個(gè)Micro SD卡槽和SDIO接口的WiFi模塊，要求只能使用其中一個(gè)設(shè)備。 SDIO接口的WiFi模塊一般集成有使能線(xiàn)，如果需要用到SD卡需要先控制該使能線(xiàn)禁用WiFi模塊。

3.2 總線(xiàn)協(xié)議

SD總線(xiàn)通信是基于命令和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。通訊由一個(gè)起始位(“0”)，由一個(gè)停止位(“1”)終止。SD通信一般是主機(jī)發(fā)送一個(gè)命令(Command)， 從設(shè)備在接收到命令后作出響應(yīng)(Response)，如有需要會(huì)有數(shù)據(jù)(Data)傳輸參與。

SD總線(xiàn)的基本交互是命令與響應(yīng)交互，見(jiàn)下圖，命令與響應(yīng)交互：

SD數(shù)據(jù)是以塊(Black)形式傳輸?shù)?，SDHC卡數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度一般為512字節(jié)，數(shù)據(jù)可以從主機(jī)到卡， 也可以是從卡到主機(jī)。數(shù)據(jù)塊需要CRC位來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸成功。CRC位由SD卡系統(tǒng)硬件生成。 W55MH32控制器可以控制使用單線(xiàn)或4線(xiàn)傳輸，本開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)使用4線(xiàn)傳輸。圖 多塊寫(xiě)入操作 為主機(jī)向SD卡寫(xiě)入數(shù)據(jù)塊操作示意。

SD數(shù)據(jù)傳輸支持單塊和多塊讀寫(xiě)，它們分別對(duì)應(yīng)不同的操作命令，多塊寫(xiě)入還需要使用命令來(lái)停止整個(gè)寫(xiě)入操作。 數(shù)據(jù)寫(xiě)入前需要檢測(cè)SD卡忙狀態(tài)，因?yàn)镾D卡在接收到數(shù)據(jù)后編程到存儲(chǔ)區(qū)過(guò)程需要一定操作時(shí)間。SD卡忙狀態(tài)通過(guò)把D0線(xiàn)拉低表示。

數(shù)據(jù)塊讀操作與之類(lèi)似，只是無(wú)需忙狀態(tài)檢測(cè)。

使用4數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸時(shí)，每次傳輸4bit數(shù)據(jù)，每根數(shù)據(jù)線(xiàn)都必須有起始位、終止位以及CRC位，CRC位每根數(shù)據(jù)線(xiàn)都要分別檢查，并把檢查結(jié)果匯總?cè)缓笤跀?shù)據(jù)傳輸完后通過(guò)D0線(xiàn)反饋給主機(jī)。

SD卡數(shù)據(jù)包有兩種格式，一種是常規(guī)數(shù)據(jù)(8bit寬)，它先發(fā)低字節(jié)再發(fā)高字節(jié)，而每個(gè)字節(jié)則是先發(fā)高位再發(fā)低位，4線(xiàn)傳輸示意如圖 8位寬數(shù)據(jù)包傳輸 。

4線(xiàn)同步發(fā)送，每根線(xiàn)發(fā)送一個(gè)字節(jié)的其中兩個(gè)位，數(shù)據(jù)位在四線(xiàn)順序排列發(fā)送，DAT3數(shù)據(jù)線(xiàn)發(fā)較高位，DAT0數(shù)據(jù)線(xiàn)發(fā)較低位。

另外一種數(shù)據(jù)包發(fā)送格式是寬位數(shù)據(jù)包格式，對(duì)SD卡而言寬位數(shù)據(jù)包發(fā)送方式是針對(duì)SD卡SSR(SD狀態(tài))寄存器內(nèi)容發(fā)送的， SSR寄存器總共有512bit，在主機(jī)發(fā)出ACMD13命令后SD卡將SSR寄存器內(nèi)容通過(guò)DAT線(xiàn)發(fā)送給主機(jī)。寬位數(shù)據(jù)包格式示意見(jiàn)圖，寬位數(shù)據(jù)包傳輸：

3.3 命令

SD命令由主機(jī)發(fā)出，以廣播命令和尋址命令為例，廣播命令是針對(duì)與SD主機(jī)總線(xiàn)連接的所有從設(shè)備發(fā)送的，尋址命令是指定某個(gè)地址設(shè)備進(jìn)行命令傳輸。

3.3.1 命令格式

SD命令格式固定為48bit，都是通過(guò)CMD線(xiàn)連續(xù)傳輸?shù)模〝?shù)據(jù)線(xiàn)不參與），見(jiàn)下圖，SD命令格式：

SD命令的組成如下：

起始位和終止位：命令的主體包含在起始位與終止位之間，它們都只包含一個(gè)數(shù)據(jù)位，起始位為0，終止位為1。

傳輸標(biāo)志：用于區(qū)分傳輸方向，該位為1時(shí)表示命令，方向?yàn)橹鳈C(jī)傳輸?shù)絊D卡，該位為0時(shí)表示響應(yīng)，方向?yàn)镾D卡傳輸?shù)街鳈C(jī)。

命令主體內(nèi)容包括命令、地址信息/參數(shù)和CRC校驗(yàn)三個(gè)部分。

命令號(hào)：它固定占用6bit，所以總共有64個(gè)命令(代號(hào)：CMD0~CMD63)，每個(gè)命令都有特定的用途， 部分命令不適用于SD卡操作，只是專(zhuān)門(mén)用于MMC卡或者SD I/O卡。

地址/參數(shù)：每個(gè)命令有32bit地址信息/參數(shù)用于命令附加內(nèi)容，例如，廣播命令沒(méi)有地址信息， 這32bit用于指定參數(shù)，而尋址命令這32bit用于指定目標(biāo)SD卡的地址。

CRC7校驗(yàn)：長(zhǎng)度為7bit的校驗(yàn)位用于驗(yàn)證命令傳輸內(nèi)容正確性， 如果發(fā)生外部干擾導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)個(gè)別位狀態(tài)改變將導(dǎo)致校準(zhǔn)失敗，也意味著命令傳輸失敗，SD卡不執(zhí)行命令。

3.3.2 命令類(lèi)型

SD命令有4種類(lèi)型：

無(wú)響應(yīng)廣播命令(bc)，發(fā)送到所有卡，不返回任務(wù)響應(yīng)；

帶響應(yīng)廣播命令(bcr)，發(fā)送到所有卡，同時(shí)接收來(lái)自所有卡響應(yīng)；

尋址命令(ac)，發(fā)送到選定卡，DAT線(xiàn)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸；

尋址數(shù)據(jù)傳輸命令(adtc)，發(fā)送到選定卡，DAT線(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸。

另外，SD卡主機(jī)模塊系統(tǒng)旨在為各種應(yīng)用程序類(lèi)型提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。在此環(huán)境中，需要有特定的客戶(hù)/應(yīng)用程序功能。為實(shí)現(xiàn)這些功能， 在標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種類(lèi)型的通用命令：特定應(yīng)用命令(ACMD)和常規(guī)命令(GEN_CMD)。要使用SD卡制造商特定的ACMD命令如ACMD6， 需要在發(fā)送該命令之前發(fā)送CMD55命令，告知SD卡接下來(lái)的命令為特定應(yīng)用命令。CMD55命令只對(duì)緊接的第一個(gè)命令有效， SD卡如果檢測(cè)到CMD55之后的第一條命令為ACMD則執(zhí)行其特定應(yīng)用功能，如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)不是ACMD命令，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)命令。

3.3.3 命令描述

SD卡系統(tǒng)的命令被分為多個(gè)類(lèi)，每個(gè)類(lèi)支持一種“卡的功能設(shè)置”。表 SD部分命令描述 列舉了SD卡部分命令信息， 更多詳細(xì)信息可以參考SD簡(jiǎn)易規(guī)格文件說(shuō)明，表中填充位和保留位都必須被設(shè)置為0。

雖然沒(méi)有必須完全記住每個(gè)命令詳細(xì)信息，但越熟悉命令對(duì)后面編程理解非常有幫助。

3.4 響應(yīng)

響應(yīng)由SD卡向主機(jī)發(fā)出，部分命令要求SD卡作出響應(yīng)，這些響應(yīng)多用于反饋SD卡的狀態(tài)。SDIO總共有7個(gè)響應(yīng)類(lèi)型(代號(hào)：R1~R7)， 其中SD卡沒(méi)有R4、R5類(lèi)型響應(yīng)。特定的命令對(duì)應(yīng)有特定的響應(yīng)類(lèi)型，比如當(dāng)主機(jī)發(fā)送CMD3命令時(shí)，可以得到響應(yīng)R6。與命令一樣， SD卡的響應(yīng)也是通過(guò)CMD線(xiàn)連續(xù)傳輸?shù)?。根?jù)響應(yīng)內(nèi)容大小可以分為短響應(yīng)和長(zhǎng)響應(yīng)。短響應(yīng)是48bit長(zhǎng)度， 只有R2類(lèi)型是長(zhǎng)響應(yīng)，其長(zhǎng)度為136bit。各個(gè)類(lèi)型響應(yīng)具體情況如表 SD卡響應(yīng)類(lèi)型 。

除了R3類(lèi)型之外，其他響應(yīng)都使用CRC7校驗(yàn)來(lái)校驗(yàn)，對(duì)于R2類(lèi)型是使用CID和CSD寄存器內(nèi)部CRC7。

4 SD卡的操作模式及切換

4.1 SD卡的操作模式

SD卡有多個(gè)版本，W55MH32控制器目前最高支持《Physical Layer Simplified Specification V2.0》定義的SD卡，W55MH32控制器對(duì)SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)之前需要識(shí)別卡的種類(lèi)：V1.0標(biāo)準(zhǔn)卡、V2.0標(biāo)準(zhǔn)卡、V2.0高容量卡或者不被識(shí)別卡。

SD卡系統(tǒng)(包括主機(jī)和SD卡)定義了兩種操作模式：卡識(shí)別模式和數(shù)據(jù)傳輸模式。在系統(tǒng)復(fù)位后，主機(jī)處于卡識(shí)別模式， 尋找總線(xiàn)上可用的SDIO設(shè)備；同時(shí)，SD卡也處于卡識(shí)別模式，直到被主機(jī)識(shí)別到，即當(dāng)SD卡接收到SEND_RCA(CMD3)命令后， SD卡就會(huì)進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式，而主機(jī)在總線(xiàn)上所有卡被識(shí)別后也進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式。在每個(gè)操作模式下， SD卡都有幾種狀態(tài)，參考表 SD卡狀態(tài)與操作模式 ，通過(guò)命令控制實(shí)現(xiàn)卡狀態(tài)的切換。

4.2 卡識(shí)別模式

在卡識(shí)別模式下，主機(jī)會(huì)復(fù)位所有處于“卡識(shí)別模式”的SD卡，確認(rèn)其工作電壓范圍，識(shí)別SD卡類(lèi)型， 并且獲取SD卡的相對(duì)地址(卡相對(duì)地址較短，便于尋址)。在卡識(shí)別過(guò)程中，要求SD卡工作在識(shí)別時(shí)鐘頻率FOD的狀態(tài)下。 卡識(shí)別模式下SD卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖 卡識(shí)別模式狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 。

主機(jī)上電后，所有卡處于空閑狀態(tài)，包括當(dāng)前處于無(wú)效狀態(tài)的卡。主機(jī)也可以發(fā)送GO_IDLE_STATE(CMD0)讓所有卡軟復(fù)位從而進(jìn)入空閑狀態(tài)，但當(dāng)前處于無(wú)效狀態(tài)的卡并不會(huì)復(fù)位。

主機(jī)在開(kāi)始與卡通信前，需要先確定雙方在互相支持的電壓范圍內(nèi)。SD卡有一個(gè)電壓支持范圍，主機(jī)當(dāng)前電壓必須在該范圍可能才能與卡正常通信。 SEND_IF_COND(CMD8)命令就是用于驗(yàn)證卡接口操作條件的(主要是電壓支持)?？〞?huì)根據(jù)命令的參數(shù)來(lái)檢測(cè)操作條件匹配性，如果卡支持主機(jī)電壓就產(chǎn)生響應(yīng)， 否則不響應(yīng)。而主機(jī)則根據(jù)響應(yīng)內(nèi)容確定卡的電壓匹配性。CMD8是SD卡標(biāo)準(zhǔn)V2.0版本才有的新命令，所以如果主機(jī)有接收到響應(yīng)，可以判斷卡為V2.0或更高版本SD卡。

SD_SEND_OP_COND(ACMD41)命令可以識(shí)別或拒絕不匹配它的電壓范圍的卡。ACMD41命令的VDD電壓參數(shù)用于設(shè)置主機(jī)支持電壓范圍，卡響應(yīng)會(huì)返回卡支持的電壓范圍。 對(duì)于對(duì)CMD8有響應(yīng)的卡，把ACMD41命令的HCS位設(shè)置為1，可以測(cè)試卡的容量類(lèi)型，如果卡響應(yīng)的CCS位為1說(shuō)明為高容量SD卡，否則為標(biāo)準(zhǔn)卡。 卡在響應(yīng)ACMD41之后進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，不響應(yīng)ACMD41的卡為不可用卡，進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)。ACMD41是應(yīng)用特定命令，發(fā)送該命令之前必須先發(fā)CMD55。

ALL_SEND_CID(CMD2)用來(lái)控制所有卡返回它們的卡識(shí)別號(hào)(CID)，處于準(zhǔn)備狀態(tài)的卡在發(fā)送CID之后就進(jìn)入識(shí)別狀態(tài)。之后主機(jī)就發(fā)送

SEND_RELATIVE_ADDR(CMD3)命令， 讓卡自己推薦一個(gè)相對(duì)地址(RCA)并響應(yīng)命令。這個(gè)RCA是16bit地址，而CID是128bit地址，使用RCA簡(jiǎn)化通信?？ㄔ诮邮盏紺MD3并發(fā)出響應(yīng)后就進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式， 并處于待機(jī)狀態(tài)，主機(jī)在獲取所有卡RCA之后也進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式。

4.3 數(shù)據(jù)傳輸模式

只有SD卡系統(tǒng)處于數(shù)據(jù)傳輸模式下才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作。數(shù)據(jù)傳輸模式下可以將主機(jī)SD時(shí)鐘頻率設(shè)置為FPP，默認(rèn)最高為25MHz， 頻率切換可以通過(guò)CMD4命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸模式下，SD卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)圖 數(shù)據(jù)傳輸模式卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換 。

CMD7用來(lái)選定和取消指定的卡，卡在待機(jī)狀態(tài)下還不能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，因?yàn)榭偩€(xiàn)上可能有多個(gè)卡都是出于待機(jī)狀態(tài)， 必須選擇一個(gè)RCA地址目標(biāo)卡使其進(jìn)入傳輸狀態(tài)才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。同時(shí)通過(guò)CMD7命令也可以讓已經(jīng)被選擇的目標(biāo)卡返回到待機(jī)狀態(tài)。

數(shù)據(jù)傳輸模式下的數(shù)據(jù)通信都是主機(jī)和目標(biāo)卡之間通過(guò)尋址命令點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行的。 卡處于傳輸狀態(tài)下可以使用表 SD部分命令描述 中面向塊的讀寫(xiě)以及擦除命令對(duì)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)、擦除。 CMD12可以中斷正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信，讓卡返回到傳輸狀態(tài)。CMD0和CMD15會(huì)中止任何數(shù)據(jù)編程操作， 返回卡識(shí)別模式，這可能導(dǎo)致卡數(shù)據(jù)被損壞。

5 W55MH32的SDIO功能框圖

W55MH32控制器有一個(gè)SDIO，由兩部分組成：SDIO適配器和AHB接口，見(jiàn)下圖，SDIO功能框圖。SDIO適配器提供SDIO主機(jī)功能， 可以提供SD時(shí)鐘、發(fā)送命令和進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。AHB接口用于控制器訪(fǎng)問(wèn)SDIO適配器寄存器并且可以產(chǎn)生中斷和DMA請(qǐng)求信號(hào)。

SDIO使用兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，一個(gè)是SDIO適配器時(shí)鐘(SDIOCLK=HCLK=72MHz)，另外一個(gè)是AHB總線(xiàn)時(shí)鐘的二分頻(HCLK/2，一般為36MHz)。 適配器寄存器和FIFO使用AHB總線(xiàn)一側(cè)的時(shí)鐘(HCLK/2)，控制單元、命令通道和數(shù)據(jù)通道使用SDIO適配器一側(cè)的時(shí)鐘(SDIOCLK)。

SDIO_CK是SDIO接口與SD卡用于同步的時(shí)鐘信號(hào)。它使用SDIOCLK作為SDIO_CK的時(shí)鐘來(lái)源， 可以通過(guò)設(shè)置BYPASS模式直接得到，這時(shí)SDIO_CK = SDIOCLK=HCLK。若禁止BYPASS模式， 可以通過(guò)配置時(shí)鐘寄存器的CLKDIV位控制分頻因子，即SDIO_CK=SDIOCLK/（2+CLKDIV）= HCLK/（2+CLKDIV）。 配置時(shí)鐘時(shí)要注意，SD卡普遍要求SDIO_CK時(shí)鐘頻率不能超過(guò)25MHz。

W55MH32控制器的SDIO是針對(duì)MMC卡和SD卡的主設(shè)備，所以預(yù)留有8根數(shù)據(jù)線(xiàn)，對(duì)于SD卡最多用四根數(shù)據(jù)線(xiàn)。

SDIO適配器是SD卡系統(tǒng)主機(jī)部分，是W55MH32控制器與SD卡數(shù)據(jù)通信中間設(shè)備。SDIO適配器由五個(gè)單元組成， 分別是控制單元、命令路徑單元、數(shù)據(jù)路徑單元、寄存器單元以及FIFO，見(jiàn)下圖，SDIO適配器框圖：

5.1 控制單元

控制單元包含電源管理和時(shí)鐘管理功能，結(jié)構(gòu)如圖 SDIO適配器控制單元 。 電源管理部件會(huì)在系統(tǒng)斷電和上電階段禁止SD卡總線(xiàn)輸出信號(hào)。時(shí)鐘管理部件控制CLK線(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)生成。一般使用SDIOCLK分頻得到。

5.2 命令路徑

命令路徑控制命令發(fā)送，并接收卡的響應(yīng)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖，SDIO適配器命令路徑：

關(guān)于SDIO適配器狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程可以參考圖 卡識(shí)別模式狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 ， 當(dāng)SD卡處于某一狀態(tài)時(shí)，SDIO適配器必然處于特定狀態(tài)與之對(duì)應(yīng)。 W55MH32控制器以命令路徑狀態(tài)機(jī)(CPSM)來(lái)描述SDIO適配器的狀態(tài)變化，并加入了等待超時(shí)檢測(cè)功能， 以便退出永久等待的情況。CPSM的描述見(jiàn)下圖，CPSM狀態(tài)機(jī)描述圖：

5.3 數(shù)據(jù)路徑

數(shù)據(jù)路徑部件負(fù)責(zé)與SD卡相互數(shù)據(jù)傳輸，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖，SDIO適配器數(shù)據(jù)路徑：

SD卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)轉(zhuǎn)換參考圖 數(shù)據(jù)傳輸模式卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換 ， SDIO適配器以數(shù)據(jù)路徑狀態(tài)機(jī)(DPSM)來(lái)描述SDIO適配器狀態(tài)變化情況。 并加入了等待超時(shí)檢測(cè)功能，以便退出永久等待情況。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DPSM處于等待發(fā)送(Wait_S)狀態(tài)，如果數(shù)據(jù)FIFO不為空， DPSM變成發(fā)送狀態(tài)并且數(shù)據(jù)路徑部件啟動(dòng)向卡發(fā)送數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)時(shí)，DPSM處于等待接收狀態(tài)，當(dāng)DPSM收到起始位時(shí)變成接收狀態(tài)， 并且數(shù)據(jù)路徑部件開(kāi)始從卡接收數(shù)據(jù)。DPSM狀態(tài)機(jī)描述見(jiàn)下圖，DPSM狀態(tài)機(jī)描述圖：

5.4 數(shù)據(jù)FIFO

數(shù)據(jù)FIFO(先進(jìn)先出)部件是一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器，帶發(fā)送和接收單元?？刂破鞯腇IFO包含寬度為32bit、 深度為32字的數(shù)據(jù)緩沖器和發(fā)送/接收邏輯。其中SDIO狀態(tài)寄存器(SDIO_STA)的TXACT位用于指示當(dāng)前正在發(fā)送數(shù)據(jù)， RXACT位指示當(dāng)前正在接收數(shù)據(jù)，這兩個(gè)位不可能同時(shí)為1。

當(dāng)TXACT為1時(shí)，可以通過(guò)AHB接口將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到傳輸FIFO。

當(dāng)RXACT為1時(shí)，接收FIFO存放從數(shù)據(jù)路徑部件接收到的數(shù)據(jù)。

根據(jù)FIFO空或滿(mǎn)狀態(tài)會(huì)把SDIO_STA寄存器位值1，并可以產(chǎn)生中斷和DMA請(qǐng)求。

5.5 適配器寄存器

適配器寄存器包含了控制SDIO外設(shè)的各種控制寄存器及狀態(tài)寄存器，內(nèi)容較多， 可以通過(guò)SDIO提供的各種結(jié)構(gòu)體來(lái)了解，這些寄存器的功能都被整合到了結(jié)構(gòu)體或ST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)之中。

6 SDIO初始化結(jié)構(gòu)體

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)對(duì)SDIO外設(shè)建立了三個(gè)初始化結(jié)構(gòu)體，分別為SDIO初始化結(jié)構(gòu)體SDIO_InitTypeDef、SDIO命令初始化結(jié)構(gòu)體SDIO_CmdInitTypeDef和SDIO數(shù)據(jù)初始化結(jié)構(gòu)體SDIO_DataInitTypeDef。 這些結(jié)構(gòu)體成員用于設(shè)置SDIO工作環(huán)境參數(shù)，并由SDIO相應(yīng)初始化配置函數(shù)或功能函數(shù)調(diào)用，這些參數(shù)將會(huì)被寫(xiě)入到SDIO相應(yīng)的寄存器，達(dá)到配置SDIO工作環(huán)境的目的。

初始化結(jié)構(gòu)體和初始化庫(kù)函數(shù)配合使用是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)精髓所在，理解了初始化結(jié)構(gòu)體每個(gè)成員意義基本上就可以對(duì)該外設(shè)運(yùn)用自如了。 初始化結(jié)構(gòu)體定義在w55mh32_sdio.h文件中，初始化庫(kù)函數(shù)定義在w55mh32_sdio.c文件中，編程時(shí)我們可以結(jié)合這兩個(gè)文件內(nèi)注釋使用。

SDIO初始化結(jié)構(gòu)體用于配置SDIO基本工作環(huán)境，比如時(shí)鐘分頻、時(shí)鐘沿、數(shù)據(jù)寬度等等。它被SDIO_Init()函數(shù)使用。

代碼清單:SDIO-1 SDIO初始化結(jié)構(gòu)體

typedef struct {
    uint32_t SDIO_ClockEdge;              // 時(shí)鐘沿
    uint32_t SDIO_ClockBypass;           // 旁路時(shí)鐘
    uint32_t SDIO_ClockPowerSave;        // 節(jié)能模式
    uint32_t SDIO_BusWide;                // 數(shù)據(jù)寬度
    uint32_t SDIO_HardwareFlowControl;  // 硬件流控制
    uint8_t SDIO_ClockDiv;                // 時(shí)鐘分頻
} SDIO_InitTypeDef;

各結(jié)構(gòu)體成員的作用介紹如下：

SDIO_ClockEdge：主時(shí)鐘SDIOCLK產(chǎn)生CLK引腳時(shí)鐘有效沿選擇，可選上升沿或下降沿， 它設(shè)定SDIO時(shí)鐘控制寄存器(SDIO_CLKCR)的NEGEDGE位的值，一般選擇設(shè)置為高電平。

SDIO_ClockBypass：時(shí)鐘分頻旁路使用，可選使能或禁用，它設(shè)定SDIO_CLKCR寄存器的BYPASS位。如果使能旁路，SDIOCLK直接驅(qū)動(dòng)CLK線(xiàn)輸出時(shí)鐘； 如果禁用，使用SDIO_CLKCR寄存器的CLKDIV位值分頻SDIOCLK，然后輸出到CLK線(xiàn)。一般選擇禁用時(shí)鐘分頻旁路。

SDIO_ClockPowerSave：節(jié)能模式選擇，可選使能或禁用，它設(shè)定SDIO_CLKCR寄存器的PWRSAV位的值。如果使能節(jié)能模式， CLK線(xiàn)只有在總線(xiàn)激活時(shí)才有時(shí)鐘輸出；如果禁用節(jié)能模式，始終使能CLK線(xiàn)輸出時(shí)鐘。

SDIO_BusWide：數(shù)據(jù)線(xiàn)寬度選擇，可選1位數(shù)據(jù)總線(xiàn)、4位數(shù)據(jù)總線(xiàn)或8為數(shù)據(jù)總線(xiàn)，系統(tǒng)默認(rèn)使用1位數(shù)據(jù)總線(xiàn)， 操作SD卡時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸模式下一般選擇4位數(shù)據(jù)總線(xiàn)。它設(shè)定SDIO_CLKCR寄存器的WIDBUS位的值。

SDIO_HardwareFlowControl：硬件流控制選擇，可選使能或禁用，它設(shè)定SDIO_CLKCR寄存器的HWFC_EN位的值。 硬件流控制功能可以避免FIFO發(fā)送上溢和下溢錯(cuò)誤。

SDIO_ClockDiv：時(shí)鐘分頻系數(shù)，它設(shè)定SDIO_CLKCR寄存器的CLKDIV位的值， 設(shè)置SDIOCLK與CLK線(xiàn)輸出時(shí)鐘分頻系數(shù)：

CLK線(xiàn)時(shí)鐘頻率=SDIOCLK/([CLKDIV+2])。

7 SDIO命令初始化結(jié)構(gòu)體

SDIO命令初始化結(jié)構(gòu)體用于設(shè)置命令相關(guān)內(nèi)容，比如命令號(hào)、命令參數(shù)、響應(yīng)類(lèi)型等等。它被SDIO_SendCommand()函數(shù)使用。

代碼清單:SDIO-2 SDIO命令初始化接口

typedef struct {
    uint32_t SDIO_Argument; // 命令參數(shù)
    uint32_t SDIO_CmdIndex; // 命令號(hào)
    uint32_t SDIO_Response; // 響應(yīng)類(lèi)型
    uint32_t SDIO_Wait;     // 等待使能
    uint32_t SDIO_CPSM;     // 命令路徑狀態(tài)機(jī)
} SDIO_CmdInitTypeDef;

各個(gè)結(jié)構(gòu)體成員介紹如下：

SDIO_Argument：作為命令的一部分發(fā)送到卡的命令參數(shù)， 它設(shè)定SDIO參數(shù)寄存器(SDIO_ARG)的值。

SDIO_CmdIndex：命令號(hào)選擇， 它設(shè)定SDIO命令寄存器(SDIO_CMD)的CMDINDEX位的值。

SDIO_Response：響應(yīng)類(lèi)型，SDIO定義兩個(gè)響應(yīng)類(lèi)型：長(zhǎng)響應(yīng)和短響應(yīng)。根據(jù)命令號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的響應(yīng)類(lèi)型。 SDIO定義了四個(gè)32位的SDIO響應(yīng)寄存器(SDIO_RESPx,x=1..4)，短響應(yīng)只用到SDIO_RESP1。

SDIO_Wait：等待類(lèi)型選擇，有三種狀態(tài)可選，一種是無(wú)等待狀態(tài)，超時(shí)檢測(cè)功能啟動(dòng)；一種是等待中斷， 另外一種是等待傳輸完成。它設(shè)定SDIO_CMD寄存器的WAITPEND位和WAITINT位的值。

SDIO_CPSM：命令路徑狀態(tài)機(jī)控制，可選使能或禁用CPSM。 它設(shè)定SDIO_CMD寄存器的CPSMEN位的值。

8 SDIO數(shù)據(jù)初始化結(jié)構(gòu)體

SDIO數(shù)據(jù)初始化結(jié)構(gòu)體用于配置數(shù)據(jù)發(fā)送和接收參數(shù)，比如傳輸超時(shí)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、傳輸模式等等。它被SDIO_DataConfig()函數(shù)使用。

代碼清單:SDIO-3 SDIO數(shù)據(jù)初始化結(jié)構(gòu)體

typedef struct {
    uint32_t SDIO_DataTimeOut;    // 數(shù)據(jù)傳輸超時(shí)
    uint32_t SDIO_DataLength;     // 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
    uint32_t SDIO_DataBlockSize;  // 數(shù)據(jù)塊大小
    uint32_t SDIO_TransferDir;    // 數(shù)據(jù)傳輸方向
    uint32_t SDIO_TransferMode;   // 數(shù)據(jù)傳輸模式
    uint32_t SDIO_DPSM;           // 數(shù)據(jù)路徑狀態(tài)機(jī)
} SDIO_DataInitTypeDef;

各結(jié)構(gòu)體成員介紹如下：

SDIO_DataTimeOut：設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸以卡總線(xiàn)時(shí)鐘周期表示的超時(shí)周期，它設(shè)定SDIO數(shù)據(jù)定時(shí)器寄存器(SDIO_DTIMER)的值。 在DPSM進(jìn)入Wait_R或繁忙狀態(tài)后開(kāi)始遞減，直到0還處于以上兩種狀態(tài)則將超時(shí)狀態(tài)標(biāo)志置1.

SDIO_DataLength：設(shè)置傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度， 它設(shè)定SDIO數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寄存器(SDIO_DLEN)的值。

SDIO_DataBlockSize：設(shè)置數(shù)據(jù)塊大小，有多種尺寸可選， 不同命令要求的數(shù)據(jù)塊可能不同。它設(shè)定SDIO數(shù)據(jù)控制寄存器(SDIO_DCTRL)寄存器的DBLOCKSIZE位的值。

SDIO_TransferDir：數(shù)據(jù)傳輸方向，可選從主機(jī)到卡的寫(xiě)操作， 或從卡到主機(jī)的讀操作。它設(shè)定SDIO_DCTRL寄存器的DTDIR位的值。

SDIO_TransferMode：數(shù)據(jù)傳輸模式，可選數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)流模式。 對(duì)于SD卡操作使用數(shù)據(jù)塊類(lèi)型。它設(shè)定SDIO_DCTRL寄存器的DTMODE位的值。

SDIO_DPSM：數(shù)據(jù)路徑狀態(tài)機(jī)控制，可選使能或禁用DPSM。 它設(shè)定SDIO_DCTRL寄存器的DTEN位的值。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸都必須使能SDIO_DPSM。

9 SD卡讀寫(xiě)測(cè)試

9.1 代碼解析

基于 W55MH32 的 SD 卡文件系統(tǒng)測(cè)試程序，借助 FATFS 文件系統(tǒng)庫(kù)對(duì) SD 卡進(jìn)行讀寫(xiě)、目錄創(chuàng)建與刪除等操作。下面是對(duì)代碼的詳細(xì)解釋?zhuān)?/p>

1. 頭文件包含

#include "w55mh32.h"
#include 
#include "bsp_sdio_sdcard.h"
#include "sdio_test.h"
#include "delay.h"
#include "ff.h"

這些頭文件涵蓋了硬件相關(guān)的定義、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)、SD 卡驅(qū)動(dòng)、延時(shí)函數(shù)以及 FATFS 文件系統(tǒng)庫(kù)。

2. 函數(shù)聲明

void    USART_Config(uint32_t bound);
uint8_t GetCmd(void);
void    TestList(void);
void    ShowCardInfo(void);
void    SDInfoShow(void);
void    FatfsTest(void);
void    FatfsBigDataTest(void);
void    WriteFileTest(void);
void    CreateDir(void);
void    DeleteDirFile(void);
void    ViewRootDir(void);

這里聲明了一系列函數(shù)，用于串口配置、命令獲取、測(cè)試列表顯示、SD 卡信息顯示、文件系統(tǒng)測(cè)試等。

3. 全局變量定義

FATFS   fs;
FIL     fnew;
FRESULT res_sd;
UINT    fnum;
BYTE    ReadBuffer[1024] = {0};
BYTE    WriteBuffer[]    = "WIZnet, create a new file system test filen";
#define TEST_FILE_LEN (2 * 1024 * 1024)
#define BUF_SIZE      (4 * 1024)
uint8_t TestBuf[BUF_SIZE];

這些變量用于存儲(chǔ) FATFS 文件系統(tǒng)對(duì)象、文件對(duì)象、文件操作結(jié)果、讀寫(xiě)文件數(shù)量、讀寫(xiě)緩沖區(qū)等。

4. 主函數(shù) main()

int main(void)
{
    uint8_t           cmd = 0;
    RCC_ClocksTypeDef clocks;

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_CRC, ENABLE);
    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("n");
    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhzn",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);

    printf("SDIO SD Card Fatfs Test.n");
    TestList();

    while (1)
    {
        cmd = GetCmd();
        switch (cmd)
        {
        case '1': {
            printf("1.--->>>FatfsTestrn");
            FatfsTest();
            TestList();
            break;
        }
        case '2': {
            printf("1.--->>>FatfsBigDataTestrn");
            FatfsBigDataTest();
            TestList();
            break;
        }
        case '3': {
            printf("2.--->>>ViewRootDirrn");
            ViewRootDir();
            TestList();
            break;
        }
        case '4': {
            printf("3.--->>>CreateDirrn");
            CreateDir();
            TestList();
            break;
        }
        case '5': {
            printf("4.--->>>DeleteDirFilern");
            DeleteDirFile();
            TestList();
            break;
        }
        }
    }
}

主函數(shù)的功能如下：

初始化 CRC 時(shí)鐘、延時(shí)函數(shù)和串口。

打印系統(tǒng)時(shí)鐘信息。

顯示測(cè)試列表。

進(jìn)入無(wú)限循環(huán)，不斷獲取用戶(hù)輸入的命令，并依據(jù)命令調(diào)用相應(yīng)的測(cè)試函數(shù)。

5. 測(cè)試列表函數(shù) TestList()

void TestList(void)
{
    printf("/***************************SD Card Test*******************************/n");
    printf("==========================List==========================n");
    printf("1: Create a new file (FatFs read-write test file.txt) for read-write testingn");
    printf("2: Read and write large amounts of data (FatFs read and write test file .txt), perform read and write testsn");
    printf("3: Show the file test in the root directory of the SD Cardn");
    printf("4: Create directory(/Dir1,/Dir1/Die1_1,/Dir2)n");
    printf("5: Delete files and directories (/Dir1,/Dir1/Dir1_1,/Dir2, FatFs read and write test files.txt)n");
    printf("****************************************************************************/n");
}

該函數(shù)用于顯示 SD 卡測(cè)試的選項(xiàng)列表。

6. SD 卡信息顯示函數(shù) SDInfoShow()

void SDInfoShow(void)
{
    printf("/***************************SD Info Show*******************************/n");
    printf("SDCardInfo.CardType : %dn", SDCardInfo.CardType);
    printf("SDCardInfo.CardCapacity : %lld Byten", (SDCardInfo.CardCapacity));
    printf("SDCardInfo.CardBlockSize : %d Byten", SDCardInfo.CardBlockSize);
}

此函數(shù)用于顯示 SD 卡的類(lèi)型、容量和塊大小等信息。

7. 獲取命令函數(shù) GetCmd()

uint8_t GetCmd(void)
{
    uint8_t tmp = 0;

    if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE))
    {
        tmp = USART_ReceiveData(USART1);
    }
    return tmp;
}

該函數(shù)用于檢查串口是否接收到數(shù)據(jù)，若接收到則返回該數(shù)據(jù)。

8. 串口配置函數(shù) UART_Configuration()

void UART_Configuration(uint32_t bound)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate            = bound;
    USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

    USART_Init(USART_TEST, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART_TEST, ENABLE);
}

該函數(shù)用于配置串口的 GPIO 引腳和串口參數(shù)。

9. 大數(shù)據(jù)讀寫(xiě)測(cè)試函數(shù) FatfsBigDataTest()

void FatfsBigDataTest(void)
{
    uint32_t i;

    res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);

    printf("nFile system test --->>> write testn");
    res_sd = f_open(&fnew, "0:FatFs read and write test files.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Open/create FatFs to read and write the test file.txt successfully, and write data to the filern");

        for (i = 0; i < 0xFFFFF; i++)
        {
            res_sd = f_write(&fnew, WriteBuffer, sizeof(WriteBuffer), &fnum);
            if ((i % 0x8FFF) == 0)
            {
                printf("......n");
            }
        }
        if (res_sd == FR_OK)
        {
            printf("File written successfullyn");
        }
        else
        {
            printf("File write failed (%d)n", res_sd);
        }
        f_close(&fnew);
    }
    else
    {
        printf("Failed to open/create, filern");
    }
}

該函數(shù)用于進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的文件寫(xiě)入測(cè)試，先掛載文件系統(tǒng)，然后打開(kāi)文件，循環(huán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

10. 文件系統(tǒng)測(cè)試函數(shù) FatfsTest()

void FatfsTest(void)
{
    res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);

    printf("n format testn");
    if (res_sd == FR_NO_FILESYSTEM)
    {
        printf("The SD card has no file system and is about to be formattedrn");

        res_sd = f_mkfs("0:", 0, 0);

        if (res_sd == FR_OK)
        {
            printf("The SD card successfully mounted the file systemrn");
            res_sd = f_mount(NULL, "0:", 1);
            res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);
        }
        else
        {
            printf("SD card formatting failedrn");
            while (1);
        }
    }
    else if (res_sd != FR_OK)
    {
        printf("SD card mount failed (%d), maybe SD card initialization failedrn", res_sd);
        while (1);
    }
    else
    {
        printf("The file system is mounted and can be read and written for testingrn");
    }

    SDInfoShow();
    printf("n file system test --->>> Write testn");
    res_sd = f_open(&fnew, "0:FatFs read and write test files.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Open/create FatFs to read and write the test file.txt successfully, and write data to the filern");

        res_sd = f_write(&fnew, WriteBuffer, sizeof(WriteBuffer), &fnum);

        if (res_sd == FR_OK)
        {
            printf("The file was written successfully, the number of bytes written:% d The data written is: n%srn", fnum, WriteBuffer);
        }
        else
        {
            printf("File write failed (%d)n", res_sd);
        }
        f_close(&fnew);
    }
    else
    {
        printf("Failed to open/create, filern");
    }

    printf("n file system test --->>> read testn");
    res_sd = f_open(&fnew, "0:FatFs read and write test files.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ);
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("File successfully openedrn");
        res_sd = f_read(&fnew, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer), &fnum);
        if (res_sd == FR_OK)
        {
            printf("File read successful. Bytes read:% d The data read was: n%srn", fnum, ReadBuffer);
        }
        else
        {
            printf("File read failed (%d)n", res_sd);
        }
    }
    else
    {
        printf("File opening failedn");
    }

    f_close(&fnew);

    f_mount(NULL, "0:", 1);
}

該函數(shù)用于進(jìn)行文件系統(tǒng)的格式化、讀寫(xiě)測(cè)試，若 SD 卡沒(méi)有文件系統(tǒng)則進(jìn)行格式化，然后進(jìn)行文件的讀寫(xiě)操作。

11. 創(chuàng)建目錄函數(shù) CreateDir()

void CreateDir(void)
{
    res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);
    if (res_sd != FR_OK)
    {
        printf("Failed to mount file system (%d)rn", res_sd);
    }

    res_sd = f_mkdir("/Dir1");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("f_mkdir Dir1 OKrn");
    }
    else if (res_sd == FR_EXIST)
    {
        printf("Dir1 Target already exists(%d)rn", res_sd);
    }
    else
    {
        printf("f_mkdir Dir1 fail(%d)rn", res_sd);
        return;
    }

    res_sd = f_mkdir("/Dir2");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("f_mkdir Dir2 OKrn");
    }
    else if (res_sd == FR_EXIST)
    {
        printf("Dir2 Target already exists(%d)rn", res_sd);
    }
    else
    {
        printf("f_mkdir Dir2 fail (%d)rn", res_sd);
        return;
    }

    res_sd = f_mkdir("/Dir1/Dir1_1");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("f_mkdir Dir1_1 OKrn");
    }
    else if (res_sd == FR_EXIST)
    {
        printf("Dir1_1 Target already exists(%d)rn", res_sd);
    }
    else
    {
        printf("f_mkdir Dir1_1 fail (%d)rn", res_sd);
        return;
    }

    f_mount(NULL, "0:", 1);
}

該函數(shù)用于在 SD 卡上創(chuàng)建目錄 /Dir1、/Dir2 和 /Dir1/Dir1_1。

12. 刪除目錄和文件函數(shù) DeleteDirFile()

void DeleteDirFile(void)
{
    res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);
    if (res_sd != FR_OK)
    {
        printf("Failed to mount file system (%d)rn", res_sd);
    }

    res_sd = f_unlink("/Dir1/Dir1_1");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Delete subdirectory /Dir1/Dir1_1 successrn");
    }
    else if ((res_sd == FR_NO_FILE) || (res_sd == FR_NO_PATH))
    {
        printf("No file or directory found: %srn", "/Dir1/Dir1_1");
    }
    else
    {
        printf("Deleting subdirectory/Dir1/Dir1_1 failed (errcode =% d) File read-only or directory not emptyrn", res_sd);
    }

    res_sd = f_unlink("/Dir1");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Delete directory/Dir1 successfullyrn");
    }
    else if ((res_sd == FR_NO_FILE) || (res_sd == FR_NO_PATH))
    {
        printf("No file or directory found : %srn", "/Dir1");
    }
    else
    {
        printf("Deleting subdirectory/Dir1/Dir1_1 failed (errcode =% d) File read-only or directory not emptyrn", res_sd);
    }

    res_sd = f_unlink("/Dir2");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Delete/Dir2 successfullyrn");
    }
    else if ((res_sd == FR_NO_FILE) || (res_sd == FR_NO_PATH))
    {
        printf("No file or directory found : %srn", "/Dir2");
    }
    else
    {
        printf("Deleting subdirectory/Dir1/Dir1_1 failed (errcode = %d) File read-only or directory is not emptyrn", res_sd);
    }

    res_sd = f_unlink("FatFs read and write test files.txt");
    if (res_sd == FR_OK)
    {
        printf("Delete FatFs read and write test file.txt successfullyrn");
    }
    else if ((res_sd == FR_NO_FILE) || (res_sd == FR_NO_PATH))
    {
        printf("No file or directory found : %srn", "/FatFs read and write test files.txt");
    }
    else
    {
        printf("Failed to delete FatFs read and write test file.txt(errcode = %d) File read-only or directory is not emptyrn", res_sd);
    }

    f_mount(NULL, "0:", 1);
}

該函數(shù)用于刪除之前創(chuàng)建的目錄和文件。

13. 查看根目錄函數(shù) ViewRootDir()

void ViewRootDir(void)
{
    DIR      dirinf;
    FILINFO  fileinf;
    uint32_t cnt = 0;
    char     name[256];

    res_sd = f_mount(&fs, "0:", 1);
    if (res_sd != FR_OK)
    {
        printf("Failed to mount file system (%d)rn", res_sd);
    }

    res_sd = f_opendir(&dirinf, "/");
    if (res_sd != FR_OK)
    {
        printf("Failed to open root directory (%d)rn", res_sd);
        return;
    }

    fileinf.lfname = name;
    fileinf.lfsize = 256;

    printf("attribute		|	file size	|	short filename	|	long file namern");
    for (cnt = 0;; cnt++)
    {
        res_sd = f_readdir(&dirinf, &fileinf);
        if (res_sd != FR_OK || fileinf.fname[0] == 0)
        {
            break;
        }

        if (fileinf.fname[0] == '.')
        {
            continue;
        }

        if (fileinf.fattrib & AM_DIR)
        {
            printf("(0x%02d)directory", fileinf.fattrib);
        }
        else
        {
            printf("(0x%02d)attribute", fileinf.fattrib);
        }

        printf("%10d	", fileinf.fsize);
        printf("	%s |", fileinf.fname);
        printf("	%srn", (char *)fileinf.lfname);
    }

    f_mount(NULL, "0:", 1);
}

14. 串口發(fā)送字符函數(shù) SER_PutChar() 和 fputc()

int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);

    return ch;
}

int fputc(int c, FILE *f)
{
    if (c == 'n')
    {
        SER_PutChar('r');
    }
    return (SER_PutChar(c));
}

這段代碼借助 FATFS 文件系統(tǒng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì) SD 卡的文件讀寫(xiě)、目錄創(chuàng)建與刪除、查看根目錄等操作，并且提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的菜單界面，方便用戶(hù)進(jìn)行測(cè)試。

9.2 下載驗(yàn)證

1. 程序上電運(yùn)行

2. 輸入命令測(cè)試

通過(guò)鍵盤(pán)輸入菜單中的數(shù)字鍵（1~5）執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能：

(1) 測(cè)試 1: 基礎(chǔ)文件讀寫(xiě) (輸入 1)

功能：

創(chuàng)建文件 FatFs read and write test files.txt，寫(xiě)入文本并回讀。

(2) 測(cè)試 2: 大數(shù)據(jù)量讀寫(xiě) (輸入 2)

功能：

向文件中寫(xiě)入 2MB 數(shù)據(jù)（用于壓力測(cè)試），每寫(xiě)入 36KB 輸出一次進(jìn)度。

(3) 測(cè)試 3: 查看根目錄 (輸入 3)

功能：

顯示 SD 卡根目錄下的文件和子目錄。

(4) 測(cè)試 4: 創(chuàng)建目錄 (輸入 4)

功能：

創(chuàng)建 /Dir1, /Dir1/Dir1_1, /Dir2 目錄。

（5）測(cè)試 5: 刪除目錄/文件 (輸入 5)

功能：

刪除測(cè)試文件和目錄（需確保目錄為空）。

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