STM32的SDIO接口详解
目录
1. 定义与兼容性
2. SDIO时钟
3. SDIO命令与响应
4. SDIO块数据传输
5. SDIO控制器的硬件结构
6.代码实现
1.SD初始化
2.测试SD卡的读取
3.测试SD卡的写入
STM32的SDIO（Secure Digital Input/Output，安全数字输入输出）接口是一种用于连接外部设备（如SD卡、蓝牙模块、Wi-Fi模块等）的接口标准。以下是对STM32的SDIO接口的详细解析：
1. 定义与兼容性
- SDIO是在SD卡接口的基础上发展而来，它兼容SD卡，并可以连接SDIO接口设备。
- STM32的SDIO控制器支持多种存储卡和接口设备，包括多媒体卡(MMC卡)、SD存储卡、SDIO卡和CE-ATA设备。
- STM32的SDIO控制器复位后，SDIO_D0用于数据传输。如果连接了多媒体卡，则SDIO_D0、SDIO_D[3:0]或SDIO_D[7:0]可以用于数据传输。
2. SDIO时钟
- SDIO适配器时钟(SDIOCLK)：用于驱动SDIO适配器，可产生SDIO_CK时钟，其频率为45MHz（基于系统时钟为180MHz）。
- APB2总线接口时钟(PCLK2)：用于驱动SDIO的APB2总线接口，其频率为90MHz（基于系统时钟为180MHz）。
- SDIO_CK计算公式：
SDIO_CK = SDIOCLK / (2 + CLKDIV)。在SD卡初始化时，SDIO_CK不可以超过400Khz，初始化完成后可以设置为最大频率（但不可以超过SD卡最大操作频率）。
3. SDIO命令与响应
- 命令类型：分为应用相关命令(ACMD)和通用命令(CMD)两部分。发送ACMD时，需先发送CMD55。
- 命令和响应传输：所有的命令和响应都是在SDIO_CMD引脚上面传输的，命令长度固定为48位。
- 响应类型：STM32的SDIO接口支持短响应(48位)和长响应(136位)两种类型。
4. SDIO块数据传输
- 数据传输方式：SDIO与SD卡通信一般以数据块的形式进行传输。从机在收到主机相关命令后，开始发送数据块给主机，所有数据块都带CRC校验。
- 数据块读写：
- 读操作：单个数据块读的时候，在收到1个数据块以后即可停止，不需要发送停止命令(CMD12)。但多块数据读时，SD卡将一直发送数据给主机，直到接到主机发送的STOP命令(CMD12)。
- 写操作：与读操作类似，但多了一个繁忙判断，新的数据块必须在SD卡非繁忙的时候发送。
5. SDIO控制器的硬件结构
STM32控制器的SDIO由SDIO适配器和APB2接口两部分组成：
- SDIO适配器：提供SDIO主机功能，包括SD时钟、发送命令和进行数据传输。
- APB2接口：用于控制器访问SDIO适配器寄存器，并可以产生中断和DMA请求信号。
6.代码实现
1.SD初始化
//SD卡初始化
//返回值:0 初始化正确；其他值，初始化错误
u8 SD_Init(void)
{u8 SD_Error;//初始化时的时钟不能大于400KHZ SDCARD_Handler.Instance=SDIO;SDCARD_Handler.Init.ClockEdge=SDIO_CLOCK_EDGE_RISING; //上升沿 SDCARD_Handler.Init.ClockBypass=SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE; //不使用bypass模式，直接用HCLK进行分频得到SDIO_CKSDCARD_Handler.Init.ClockPowerSave=SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE; //空闲时不关闭时钟电源SDCARD_Handler.Init.BusWide=SDIO_BUS_WIDE_1B; //1位数据线SDCARD_Handler.Init.HardwareFlowControl=SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;//关闭硬件流控SDCARD_Handler.Init.ClockDiv=SDIO_TRANSFER_CLK_DIV; //SD传输时钟频率最大25MHZSD_Error=HAL_SD_Init(&SDCARD_Handler,&SDCardInfo);if(SD_Error!=SD_OK) return 1;SD_Error=HAL_SD_WideBusOperation_Config(&SDCARD_Handler,SDIO_BUS_WIDE_4B);//使能宽总线模式if(SD_Error!=SD_OK) return 2;return 0;
}2.测试SD卡的读取
//测试SD卡的读取
//从secaddr地址开始,读取seccnt个扇区的数据
//secaddr:扇区地址
//seccnt:扇区数
void sd_test_read(u32 secaddr,u32 seccnt)
{u32 i; u8 *buf; u8 sta=0;buf=mymalloc(SRAMEX,seccnt*512); //申请内存sta=SD_ReadDisk(buf,secaddr,seccnt);//读取secaddr扇区开始的内容if(sta==0) { printf("SECTOR %d DATA:\r\n",secaddr);for(i=0;i<seccnt*512;i++)printf("%x ",buf[i]);//打印secaddr开始的扇区数据 printf("\r\nDATA ENDED\r\n"); }else printf("err:%d\r\n",sta);myfree(SRAMEX,buf); //释放内存
}3.测试SD卡的写入
//测试SD卡的写入(慎用,最好写全是0XFF的扇区,否则可能损坏SD卡.)
//从secaddr地址开始,写入seccnt个扇区的数据
//secaddr:扇区地址
//seccnt:扇区数
void sd_test_write(u32 secaddr,u32 seccnt)
{u32 i;u8 *buf; u8 sta=0; buf=mymalloc(SRAMEX,seccnt*512); //从SDRAM申请内存for(i=0;i<seccnt*512;i++) buf[i]=i*3; //初始化写入的数据,是3的倍数.sta=SD_WriteDisk(buf,secaddr,seccnt); //从secaddr扇区开始写入seccnt个扇区内容if(sta==0) printf("Write over!\r\n");
else printf("err:%d\r\n",sta);myfree(SRAMEX,buf); //释放内存
}