STM32 SD卡读写程序

本文档内容为在STM32条件下的24C02读写程序。

全文共分四部分，第一部分24C02的C程序，第二部分为24C02的.h程序，第三部分为端口与时钟配置函数，第四部分为主函数。

下面分别进行介绍。

第一部分：24C02的.c函数******************************************************************************/ #include "stm32f10x.h"#include "system_config.h"#include "24C02.h"u8 savedata[10]={10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};/****************************************************************************** ** Function Name : AT24C02_SDA_IO_SET(uchar io_set)* Description : SDA方向控制* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void AT24C02_SDA_IO_SET(unsigned char io_set){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;if(io_set){GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 ;//SDA 设置为输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);}else{GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 ;//SDA 设置为输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);}}/****************************************************************************** ** Function Name : delay2* Description : 延时函数* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void delay2(u8 x){u8 i;for(i=0;i<x;i++);}/****************************************************************************** ** Function Name : delay2* Description : 延时函数* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void delay_nop(void){uint8_t i=10;//延时1.5uswhile(i--);}/****************************************************************************** ** Function Name : 24C02_init()* Description : 初始化函数* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_init(void){//SCL=1SCL_H;delay_nop();//SDA=1SDA_H;delay_nop();}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_start()* Description : 开始信号* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_start(){SDA_H;delay_nop();SCL_H;delay_nop();SDA_L;delay_nop();SCL_L;delay_nop();}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_stop()* Description : 开始信号* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_stop(){SDA_L;delay_nop();SCL_H;delay_nop();SDA_H;delay_nop();}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_write_bit()* Description : 开始信号* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_write_bit(int j){int i,temp,temp1;temp=j;//AT24C02_SDA_IO_SET(1);//发送数据for(i=0;i<8;i++){temp1=temp&0x80;//高位在前相与temp=temp<<1;SCL_L;//时钟线设为低delay_nop();if(temp1==0x80)//发送数据到SDA线上{SDA_H;delay_nop();}else{SDA_L;delay_nop();}SCL_H;//时钟线设为高,开始传输数据delay_nop();}SCL_L;//一个字节发送完成delay_nop();SDA_H;delay_nop();}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_read_bit()* Description : 读取一个字节数据* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /u8 I2C_read_bit(){u8 i,j,k=0;SCL_L;delay_nop();SDA_H;delay_nop();A T24C02_SDA_IO_SET(0);//SDA设置为输入for(i=0;i<8;i++){delay_nop();SCL_H;delay_nop();if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)==1)j=1;elsej=0;k=(k<<1)|j;SCL_L;delay_nop();}A T24C02_SDA_IO_SET(1);//SDA设置为输出delay_nop();return(k);}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_reply()* Description : 读取应答信号* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_reply(){u16 i=0;A T24C02_SDA_IO_SET(0);//SDA设置为输入SCL_H;delay_nop();while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_7)==1)&&(i<5000))i++;SCL_L;delay_nop();A T24C02_SDA_IO_SET(1);//SDA设置为输出}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_write_addr()* Description : 指定地址写* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /void I2C_write_addr(u8 addr,u8 data){I2C_start();//开始信号I2C_write_bit(0xa0);//发送写命令I2C_reply();//等待应答I2C_write_bit(addr);//发送写地址I2C_reply();//等待应答I2C_write_bit(data);//发送写数据I2C_reply();//等待应答I2C_stop();//停止信号delay2(250);}/****************************************************************************** ** Function Name : I2C_read_addr()* Description : 指定地址读* Input : None* Output : None* Return : None******************************************************************************* /int I2C_read_addr(int addr){int i=0;I2C_start();//开始信号I2C_write_bit(0xa0);//发送写命令因为要先写入要读的地址I2C_reply();//等待应答I2C_write_bit(addr);//发送读地址I2C_reply();//等待应答I2C_start();//开始信号I2C_write_bit(0xa1);//发送读命令I2C_reply();//等待应答i=I2C_read_bit();I2C_stop();//停止信号delay2(250);return(i);}第二部分：24C02的.h函数#define SCL_H GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)#define SCL_L GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)#define SDA_H GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)#define SDA_L GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)#define Write_able GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)//24C02写使能控制引脚void AT24C02_SDA_IO_SET(unsigned char io_set);void delay2(u8 x) ;void delay_nop(void);void I2C_init(void);void I2C_start();void I2C_stop();void I2C_write_bit(int j);u8 I2C_read_bit();void I2C_reply();void I2C_write_addr(u8 addr,u8 data) ;int I2C_read_addr(int addr) ;第三部分：端口与时钟配置函数由于我们使用的是PB6作为时钟线，PB7作为数据线，所以端口配置PB6，PB7就可以了。

stm32多任务同时读写操作逻辑想象一下，stm32就像一个超级忙碌的小助手。

它可以同时做很多事情，就像你可以一边听音乐，一边画画，一边还能吃着小零食一样。

比如说，有一个任务是读取温度传感器的数据，就像你要去看看温度计现在显示多少度。

还有一个任务是把一些数据写到存储卡里，这就好比你要把自己画的一幅漂亮画保存到小盒子里。

那这个小助手stm32是怎么做到同时处理这些事情的呢？它有自己的一套聪明办法。

我们可以把它想象成一个有好多小窗口的房子。

每个小窗口就是一个任务。

当要读取温度的时候，就像从一个窗口伸出手去拿温度计看度数。

而要写数据到存储卡的时候，就从另一个窗口把画放到小盒子里。

这些窗口的工作是相互独立的，但是又都在这个小房子stm32里面。

再举个例子，就像在学校里。

有一组同学在负责打扫教室，这是一个任务。

还有一组同学在布置教室的黑板报，这是另一个任务。

打扫教室的同学不需要等布置黑板报的同学做完才能开始，他们可以同时进行。

这就和stm32的多任务同时读写操作很像啦。

在这个过程中，stm32要确保每个任务都能顺利进行。

就像老师要保证打扫教室的同学有扫帚可用，布置黑板报的同学有彩色粉笔一样。

stm32也要给每个任务分配好资源，像给读取温度任务分配读取的线路，给写数据任务分配写的通道。

有时候呢，可能会遇到一些小麻烦。

比如说，两个任务都想要用同一种资源，就像两个小朋友都想要用同一支画笔。

那stm32就会像一个聪明的小管家一样，安排好谁先使用，谁后使用，这样就不会乱套啦。

而且呀，每个任务都有自己的节奏。

读取温度可能是隔一会儿就读取一次，就像你隔一会儿就看一眼时钟几点了。

写数据可能是当有新的数据产生了才去写，就像你画完一幅新画才会把它保存起来。

S T M 32单片机的S D卡存储器读写模块设计*汤才刚,刘京京,沈瑞东(上海舜华新能源系统有限公司,上海201806)*基金项目:上海市科学技术委员会科研计划项目(19D Z 1206100)㊂摘要:为了满足氢气加气机在使用过程中大量数据的存储要求,设计了一种利用S D 卡来扩展存储的电路模块㊂在兼顾稳定性与读写速度的基础上,利用S TM 32单片机与S D 卡存储器件的接口技术,把S D 卡的读写以及F a t F S 文件系统的读取写入移植到此单片机上㊂在读写的过程中,使用W i n d o w s 中通用的文件系统使最终存储在S D 卡的数据可以直接被P C 机读取,使开发利用有更好的扩展性,取得了良好的效果㊂硬件设计方面利用单片机的S P I 接口,只需要4个I /O 口再加上几个上拉电阻就可实现与S D 卡的接口电路,软件设计方面利用I A R 嵌入式集成开发环境和移植S TM 32库函数,并使用开源的F a t F S 文件系统模块源代码实现单片机S D 卡的读写编程㊂关键词:S TM 32单片机;S P I 接口;S D 卡;F a t F S 文件系统中图分类号:T P 274 文献标识码:AD e s i gn o f S D C a r d R e a d -w r i t e M o d u l e B a s e d o n S T M 32T a n g C a i g a n g ,L i u J i n g j i n g ,S h e n R u i d o n g(S h a n g h a i S u n w i s e E n e r g y S y s t e m s C o .,L t d .,S h a n gh a i 201806,C h i n a )A b s t r a c t :I n o r d e r t o m e e t t h e l a r g e d a t a s t o r a g e r e q u i r e m e n t s o f t h e h y d r o g e n d i s pe n s e r i n u s e ,a c i r c u i t m o d u l e t h a t u s e s S D c a r d t o e x -p a n d s t o r a g e i s d e s i g n e d .B a s e d o n t h e b a l a n c e b e t w e e n s t a b i l i t y a n d r e a d i n g a n d w r i t i n g s p e e d ,t h e i n t e rf a c e t e c h n o l og y of S TM 32m i c r o -c o n t r o l l e r a n d S D c a r d s t o r ag e d e v i c e a r e u s e d t o t r a n s p l a n t S D c a r d r e a d a n d w r i t e a n d F a t F S f i l e s ys t e m r e a d a n d w r i t e t o t h i s m i c r o -c o n t r o l l e r .I n t h e p r o c e s s o f r e a d a n d w r i t e ,t h e g e n e r a l f i l e s y s t e m i n W i n d o w s i s u s e d ,s o t h a t t h e d a t a f i n a l l y st o r e d i n t h e S D c a r d c a n b e d i r e c t l y r e a d b y t h e P C ,t h e d e v e l o p m e n t a n d u t i l i z a t i o n h a v e b e t t e r s c a l a b i l i t y a n d a c h i e v e d g o o d r e s u l t s .T h e h a r d w a r e d e s i gn u s e s t h e S P I i n t e r f a c e o f t h e s i n g l e -c h i p m i c r o c o m p u t e r ,o n l y f o u r I /O p o r t s a n d a f e w p u l l -u p r e s i s t o r s c a n b e u s e d t o a c h i e v e t h e i n t e r f a c e c i r c u i t w i t h t h e S D c a r d .T h e s o f t w a r e d e s i g n u s e s t h e I A R e m b e d d e d i n t e g r a t e d d e v e l o p m e n t e n v i r o n m e n t a n d t r a n s p l a n t a t i o n o f S TM 32l i b r a r y f u n c t i o n s ,a n d u s e t h e s o u r c e c o d e o f t h e o p e n s o u r c e F a t F S f i l e s y s t e m m o d u l e t o r e a l i z e t h e p r o g r a mm i n g of t h e r e a d a n d w r i t e o f t h e S D c a r d o f t h e s i ng l e chi p m i c r o c o m pu t e r .K e y wo r d s :S TM 32m i c r o c o n t r o l l e r ;S P I i n t e r f a c e ;S D c a r d ;F a t F S f i l e s y s t e m 引 言在氢气加气机使用过程中,经常需要存储大量的数据,并且要求在P C 机上查看数据㊂由于受单片机自身硬件的限制,为了实现大容量数据的存储,必须要通过单片机的外部扩展来实现,现在通常使用的方法是在单片机外部扩展大容量E E P R OM 或F L A S H 芯片来实现㊂这种方法有两个缺点:①外部电路连接复杂,通用性差,对于不同的系统需要采用不同的电路;②存储的数据读取非常不便,需要通过单片机系统发给P C 机来实现㊂综合比较后发现,最适合单片机系统的莫过于S D 卡了,不仅容量大(32G B 以上),而且支持S P I 方式,方便移动,能满足不同应用的要求㊂只需要几个I /O 口就可以外扩一个最大达32G B 以上的外部存储器,容量选择范围很大,更换也很方便,而且方便移动,编程也简单,是单片机大容量外部存储器的首选[1]㊂为了方便管理S D 卡中的文件㊁高效地读写数据,需要在S D 卡中装载文件系统㊂因F a t F S 文件系统源码开源,资源占用少,兼容性好,使用范围较广,本设计利用S TM 32自带的S P I 接口与S D 卡连接通信,电路非常简单且易于实现,并成功实现了在S D 卡中建立F a t F S 文件系统,使S TM 32单片机能够对S D 卡中的文件进行读写等操作㊂1 系统结构设计S D 卡一般支持2种模式:S D 模式和S P I 模式㊂主机可以选择任意一种模式与S D 卡通信,S D 模式允许4线的高速数据传输,S P I 模式允许简单地通过S P I 接口与S D 卡通信,这种模式较S D 模式速度慢,不过利用S T M 32片内集成的S P I 接口,最大通信速度可达18M b ps ,每秒可传输数据2M B 以上,对于单片机系统一般的应用足够了[2]㊂本设计的S D 卡接口电路硬件设计主要由以S TM 32F 103V C T 6为核心的处理器㊁电源和S D 卡及连接器组成㊂系统整体结构如图1所示㊂图1 系统整体结构2 硬件电路设计2.1 S T M 32单片机简介本设计使用的主控制芯片为S TM 32F 103V C T 6单片机,主要实现S P I 模块功能,控制S D 卡的读写㊂该单片机是S T 公司推出的基于A R M C o r t e x M 3内核的高性能的微处理器芯片,该单片机功能强大,处理速度快㊂在软件开发上应用I A R E m b e d d e d W o r k b e n c h f o r A R M 嵌入式集成开发平台进行产品研发,使得整个产品的研发周期大大缩短并使整个程序移植性强,方便易懂㊂S TM 32F 103V C T 6单片机工作主频最高可达72MH z ,封装形式为L Q F P 100,内置256K B F L A S H 和48K B R AM ,包含10个定时器㊁2个12位的A D C ㊁5个异步通信串行口U S A R T ㊁3个同步通信串行口S P I ㊁2个I 2C接口㊁80个I /O 口等[4-5]㊂2.2 S D 卡接口电路设计本设计中使用S TM 32F 103V C T 6单片机P B 12㊁P B 13㊁P B 14㊁P B 15这4个I /O 口所组成的片内集成S P I 2接口与S D 卡进行通信,单片机为主设备,S D 卡为从设备㊂所对应的信号线分别为S D _C S 为片选控制端;S D _S C K 为主设备时钟输出端口,与S D 卡时钟输入端口相连;S D _M I S O 为主设备输入端口,与S D 卡数据输出端口相连;S D _MO S I 为主设备输出端口,与S D 卡数据输入端口相连㊂这4根信号线必须接上拉电阻[3],连接电路图如图2所示㊂3 软件设计3.1 F a t F S 文件系统应用F a t F S 是一个开源的㊁为小型嵌入式系统设计的通用F A T 文件系统模块,支持F A T 12㊁F A T 16与F A T 32,支持多种存储媒介,有独立的缓冲区,可对多个文件进行读图2 S D 卡与S T M 32连接电路图写,可裁剪的文件系统㊂F a t F S 的编写遵循A N S I C ,并且完全与磁盘I /O 层分开㊂因此,它独立(不依赖)于硬件架构,可以被嵌入到低成本的微控制器中(如A V R ㊁8051㊁P I C ㊁A R M ㊁Z 80㊁68K 等),而不需要做任何修改㊂F a t F S 文件系统在嵌入式软件开发中的应用图如图3所示,应用图3 F a t F S 文件系统应用图层使用F a t F S 提供的A P I 函数与F a t F S 模块通信,F a t F S 模块使用F a t F S 提供的底层存储介质接口函数对存储设备进行配置,只有这样才能正常使用F a t F S 文件系统[4]㊂3.2 程序流程图主程序总体设计思路:系统上电后单片机内部进行复位,接着对系统时钟㊁G P I O 口㊁S D 卡接口硬件进行配置㊂G P I O 口初始化时需要使能S P I 2时钟,否则无法开启单片机的S P I 模式㊂接下来配置F a t F S 底层存储介质接口函数,将S D 驱动有关的操作放在文件系统中,再调用A P I 接口函数,将S D 卡写入数据或读取S D 卡的数据,最后在P C机上对数据进行验证[5]㊂主程序设计流程如图4所示㊂3.3 S D 卡S P I 模式下的命令S P I 模式下S D 卡和单片机的通信采用发送应答机制㊂首先主机端(单片机)发送命令c o mm a n d ,S D 卡应答r e s po n s e ㊂S D 卡的命令格式如下:字节1字节2~5字节6765 031 07 1001c o mm a n d命令参数C R C1S D 卡的指令由6个字节组成,字节1的最高2位固图4 程序流程图定为01,低6位为命令号,比如C M D 17,为10001即16进制0x 11,完整的C M D 17,第一个字节为01010001,即0x 11+0x 40;字节2~5位为命令参数,有些命令没有参数;字节6的高7位为C R C 值,最低位固定为1㊂S D 卡的命令总共有12类,下面是几个重要的命令,如表1所列㊂表1 S D 卡部分操作指令命 令参 数回 应描 述C MD 0(0x 00)N O NE R 1复位S D 卡C MD 8(0x 08)V H S +C h e c kP a t t e r nR 7发送接口状态命令C M D 9(0x 09)N O N E R 1读取卡特定数据寄存器C M D 10(0x 0A )N O N E R 1读取卡标志数据寄存器C M D 16(0x 10)按大小R 1设置块大小(字节数)C M D 17(0x 11)地址R 1读取一个块的数据C M D 24(0x 18)地址R 1写入一个块的数据C M D 41(0x 29)N O N E R 3发送给主机容量支持信息和激活卡初始化过程C M D 55(0x 37)N O N E R 1告诉S D 卡,下一个是特定应用命令C MD 58(0x 3A )N O N ER 3读取O C R 寄存器单片机每发送一条命令,S D 卡都会给出一个应答,以告知主机该命令的执行情况,或者返回主机需要获取的数据㊂S P I 模式下,S D 卡针对不同的命令,应答可以是R 1~R 7,其中R 1的应答最多,其格式如下:B I T 7B I T 6B I T 5B I T 4B I T 3B I T 2B I T 1B I T 00参数错误地址错误连续擦除错误命令C R C 错误非法命令擦除错误I D L E状态3.4 S D 卡初始化对S D 卡进行初始化操作,是S D 卡进行正常数据读写的前提㊂S D 卡接入后,默认进入S D 模式,等待电压稳定需上电延时250m s 即等待至少74个时钟周期㊂将时钟周期频率设置为100~400k H z ,拉低片选信号C S,发送C M D 0㊂如果收到应答信号01H ,则表示S D 卡进入S P I 模式[6]㊂S D 卡的初始化过程如下:①初始化与S D 卡连接的硬件配置(C P U 的S P I 配置,I /O 口配置);②上电延时(大于74个C L K );③复位卡(C M D 0),进入I D L E 状态;④发送C M D 8,检查是否支持2.0协议;⑤根据不同协议检查S D 卡并判断卡类型(命令包括C M D 1㊁C M D 55㊁C M D 41和C MD 58等);⑥取消片选,发送8个C L K 后,结束初始化㊂这样就完成了对S D 卡的初始化,注意末尾发送的8个C L K 是提供S D 卡额外的时钟,完成某些操作㊂通过S D 卡初始化可以知道S D 卡的类型(V 1㊁V 2㊁V 2H C 或MM C ),在完成初始化之后,就可以开始读写数据了㊂3.5 S D 卡读写操作S D 卡的数据读写以块为单位,一个块的最大长度为512字节,在初始化中进行设置㊂单片机发送C M D 17或C MD 18进行S D 卡的单个块或多个块的读操作;单片机发送C M D 24或C M D 25进行S D 卡的单个块或多个块的写操作㊂下面以读写单个块为例,介绍具体操作过程,读写多个块的过程与此类似,命令为C M D 18和C M D 25㊂读S D 卡单个块数据,具体过程如下:①发送C M D 17;②接收卡响应R 1;③接收数据起始令牌0x F E ;④接收数据;⑤接收2个字节的C R C ,如果不使用C R C ,这两个字节在读取后可以丢掉;⑥禁止片选之后,发8个C L K ㊂写S D 卡单个块数据,具体过程如下:①发送C M D 24;②接收卡响应R 1;③发送写数据起始令牌0x F E ;④发送数据;⑤发送2字节的伪C R C ;⑥禁止片选之后,发8个C L K[7]㊂S D 卡数据的读写基本单位是块,如需大数据量的读写操作,可以有两种方法实现:单块的多次读写和多块读写的命令㊂在速度要求不高的场合可以使用单块的多次读写,在高速的数据读写场合,必须使用多块读写的命令,效率比单块的多次读写高很多㊂3.6 F a t F S 文件系统模块移植在S TM 32程序工程中需要新建两个文件夹,F a t F S用于存放F a t F S 源文件,U s e r 文件夹下S P I _S D _D r i v e r .c 文件用于存放S P I 的底层驱动文件,这个文件是S D 卡初始化和读写相关的函数㊂这些函数是在d i s k i o .c 文件中的5个函数所调用的:函数d i s k _i n i t i a l i z e ,S D 卡的初始化,调用底层的S D _I n i t ()函数;函数d i s k _s t a t u s ,获取S D卡的状态,这里可以不用管;函数d i s k _r e a d ,从S D 卡中读取数据,含读S D 卡单块数据函数和多块数据函数;函数d i s k _w r i t e ,将数据写入S D 卡,含写S D 卡单块数据函数和多块数据函数,若该文件系统为只读文件系统则不用实现该函数,含写单块函数和多块函数;函数d i s k _i o c t l ,获取S D 卡文件系统相关信息[8]㊂4 S D 卡文件读写实现F a t F S 底层存储介质接口函数已修改完成,下一步就需要使用A P I 函数实现文件的读写[9]㊂具体实现代码如下:u n s i g n e d c h a r T x F i l e B u f f e r []="F a t F S S ys t e m t e s t i s O K !\r \n ";r e s =f _m o u n t (&f s ,"0:",1);/*创建一个工作区,调用初始化函数*/i f (r e s !=F R _O K )p r i n t f ("m o u n t E R R O R \n \t ");e l s ep r i n t f ("m o u n t S U C C E S S \n \t ");r e s =f _o p e n (&F i l e S ys t e m D s t ,"0:/D e m o 1.t x t ",F A _C R E A T E _A L WA Y S |F A _WR I T E );/*在刚刚开辟的工作区的盘符0下打开一个名为D e m o 1.t x t 的文件,没有则创建文件*/i f (r e s ==F R _O K ){ p r i n t f ("F i l e O pe n S U C C E S S !\n \t "); r e s=f _w r i t e (&F i l e S y s t e m D s t ,T x F i l e B u f f e r ,s i z e o f (T x F i l e -B u f f e r ),&b w );/*将缓冲区的数组变量T x F i l e B u f f e r 的内容写到刚刚打开的D e m o 1.t x t 文件中*/ i f (r e s ) p r i n t f ("F i l e W r i t e E R R O R !\n \t "); e l s ep r i n t f ("F i l e W r i t e S U C C E S S !\n \t "); f _c l o s e (&F i l e S ys t e m D s t );/*关闭文件*/}e l s e if (r e s ==F R _E X I S T )p r i n t f ("F i l e i s a l r e a d y ex i s t \n ");e l s ep r i n t f ("D o n 't k n o w t h e e r r o r !\r \n ");以上代码实现的功能是在S D 卡中新建一个文件名为D e m o 1.t x t 的文本文件,将数据缓冲区T x F i l e B u f f e r 中的内容写入这个文件中㊂r e s =f _o p e n (&F i l e S ys t e m D s t ,"0:/D e m o 1.t x t ",F A _O P E N _E X I S T I N G |F A _R E A D );i f (r e s ) p r i n t f ("F i l e O pe n E R R O R !\n \t ");e l s ep r i n t f ("F i l e O pe n S U C C E S S !\n \t ");b r =1;f o r (i =0;i <512;i ++) F i l e R x B u f f e r [i ]=0;r e s=f _r e a d (&F i l e S y s t e m D s t ,F i l e R x B u f f e r ,s i z e o f (F i l e R x -B u f f e r ),&b r);i f (r e s) p r i n t f ("F i l e R e a d E R R O R !\n \t ");e l s ep r i n t f ("F i l e R e a d S U C C E S S !\n \t ");pr i n t f ("\r \n %s ",F i l e R x B u f f e r );f _c l o s e (&F i l e S ys t e m D s t );以上代码实现的功能是读取S D 卡中文件名为D e m -o 1.t x t 的文本文件,将读取到的数据放在数据缓冲区F i l -e R x B u f f e r 中㊂5 数据读写验证把S TM 32单片机写过数据的S D 卡插入P C 的S D 卡插槽查看数据,与单片机写入的数据一致,P C 机端数据如图5所示㊂图5 P C 机端数据单片机读取S D 卡的数据放在数据缓冲区F i l e R x -B u f f e r 中,通过I A R 平台查看缓冲区数据如图6所示,其数据与文本文件中的数据一致[10]㊂图6 缓冲区数据结 语该设计以S TM 32微处理器为控制核心,根据F a t F S文件系统规范成功实现了基于S D 卡的一系列操作(如创建㊁删除㊁读写等),经测试,该系统稳定可靠,并已成功应用于氢气加气机样机的数据存储系统中㊂该系统硬件电路简单,软件的可移植性强,非常适用于高速㊁大容量的数据存储场合㊂它支持热插拔及数据写保护功能,能正确读写S a n D i s k ㊁K i n g s t o n ㊁S AM S U N G 等厂商多种容量的S D 卡,最高读写速度可达1M B /s,可满足小型嵌入式系统的应用需求,具有较高的应用价值㊂参考文献[1]S T M i c r o e l e c t r o n i c s .S TM 32F 10x x x i na p pl i c a t i o n p r o -g r a mm i n g u s i n g t h e S P I [E B /O L ].[202006].h t t p://w w w.s t .c o m.[2]刘波文.A 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S 液晶屏的随机键盘设计[J ].电子制作,2019(1):1011.汤才刚(工程师),主要研究方向为单片机与嵌入式系统应用㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2020-06-28)X i l i n x 为5G 无线电大规模部署推出突破性Z y n q RF S o C D F E 赛灵思公司(X i l i n x ,I n c .)宣布推出Z y n q RF S o C D F E ,这是一类全新的具有突破性意义的自适应无线电平台,旨在满足不断演进的5G N R 无线应用标准㊂Z y n q RF S o C D F E 将硬化的数字前端(D F E )模块与灵活应变的可编程逻辑相结合,为涵盖低㊁中㊁高频段频谱的广泛用例打造了高性能㊁低功耗且经济高效的5G N R 无线电解决方案㊂Z y n q RF S o C D F E 在采用硬化模块的A S I C 的成本效益与可编程和自适应S o C 的灵活性㊁可扩展性及上市时间优势之间,实现了最佳的技术平衡㊂5G 无线电所需的解决方案,不仅要满足广泛部署所提出的带宽㊁功耗和成本挑战,还必须适应三大关键5G 用例:增强型移动宽带(e M B B )㊁大规模机器类通信(mM T C )以及超可靠低时延通信(U R L L C )㊂此外,解决方案必须能够随不断演进的5G 标准进行扩展,如O p e n R A N (O R A N )㊁全新的颠覆性5G 商业模式㊂Z y n q R F S o C D F E 集成了针对5G N R 性能与节电要求而硬化的D F E 应用专用模块,同时还提供了结合可编程自适应逻辑的灵活性,从而为日益发展的5G 3G P P 和O R A N 无线电架构提供了面向未来的解决方案㊂赛灵思执行副总裁兼有线与无线业务部总经理L i a m M a d d e n 表示: 为满足5G 的特殊需求,赛灵思史上首次推出这样一款硬化应用专用I P 多于自适应逻辑的无线电平台㊂随着5G 相关市场需求日益演进,集成式R F 解决方案也需不断适应未来标准㊂Z y n q RF S o C D F E 在灵活应变能力与固定功能I P 之间提供了最佳平衡㊂ 与上一代产品相比,Z y n q RF S o C D F E 将单位功耗性能提升高达两倍,并且能够从小蜂窝扩展至大规模M I MO (mM I MO )宏蜂窝㊂该解决方案是一款独特的直接R F 采样平台,能够在所有F R 1频带和新兴频带(最高可达7.125GH z)内实现载波聚合/共享㊁多模式㊁多频带400MH z 瞬时带宽㊂当用作毫米波中频收发器时,Z y n q R F S o C D F E 可提供高达1600MH z 的瞬时带宽㊂Z y n q RF S o C D F E 的架构支持客户绕过或定制硬化的I P 模块㊂例如,客户既可以利用支持现有和新兴G a N P a s 的赛灵思经现场验证的D P D ,也可以插入其自有的独特D P D I P ㊂A B I R e s e a r c h 5G 高级研究总监D i m i t r i s M a v r a k i s 表示: 随着5G 商业部署和新用例持续演进,对于整个供应链而言,如何为供应商提供灵活的组件以创建具有成本效益㊁适应性强且面向未来的设备十分关键㊂尤其是O pe n R A N ,其在这方面的要求更高,灵活的设计对其成功至关重要㊂Z y n q R F S o C D F E 实现了硬化和自适应可编程逻辑之间的平衡,是一款兼具通常A S I C 才具有的成本优势以及F P G A 才拥有的设计灵活性和定制化优势的独特产品㊂。

给stm32移植fatfs文件系统，今天终于取得阶段性胜利。

只需要提供这样几个函数即可[plain]view plaincopyprint?1.DSTATUS disk_initialize (BYTE);2.DSTATUS disk_status (BYTE);3.DRESULT disk_read (BYTE, BYTE*, DWORD, BYTE);4.DRESULT disk_write (BYTE, const BYTE*, DWORD, BYTE); // 如果实现只读的文件系统就不需要了。

5.DRESULT disk_ioctl (BYTE, BYTE, void*);移植成功后，可以用如下方式读取SD卡了，实在太方便了，和PC机上编程差不了多少。

[csharp]view plaincopyprint?1.unsigned int i;2. BYTE buffer[512]; // file copy buffer3. FATFS fs; // Work area (file system object) for logical drive4. FIL fsrc; // file objects5. FRESULT res; // FatFs function common result code6. UINT br; // File R/W count7. USART1_Puts("Now, I'll read file 'i2c/uart.lst'.\n");8.9.// Register a work area for logical drive 010. f_mount(0, &fs);11.12.// Open source file13. res = f_open(&fsrc, "i2c/uart.lst", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);14.if (res)15. {16. USART1_Puts("Can't open i2c/uart.lst for read. :-(\n");17.goto exit;18. }19.20.for (;;) {21. res = f_read(&fsrc, buffer, sizeof(buffer), &br);22.if (res || br == 0) break; // error or eof23.for( i = 0; i < br; ++i )24. USART1_Putc(buffer[i]);25. }26.27. f_close(&fsrc);28.xit:29.// Unregister a work area before discard it30. f_mount(0, NULL);。

SD 卡 要 点 说 明
Written by pasyong
SD卡有两个可选的通信协议：SD模式和SPI模式。

为了电路的简化，选用SPI模式。

模式选择；SD卡默认为SD模式，要进入SPI模式时，要遵守如下操作。

当SD卡接收RESTE命令（CMD0）时，拉低CS即可。

命令CMD0就是0，CMD16就是16，其它以此类推。

SPI命令格式如下，由6个字节构成，高位在前。

SPI模式下Command从CMD0到CMD63。

Command Argument为附加命令，有些CMD命令有，有些无，CRC为校验字节。

下图是SPI模式下的命令分类表。

SPI命令分为11个组，各个组是多个命令的集合，每个组中的命令有相似的功能。

这里介绍三个常用命令。

CMD0，CMD1，CMD16
CMD0 为复位，CMD1为激活初始化，CMD16设置一个读写块的长度。

有些命令发送出去后会有返回值，表示的是错误码。

比如CMD0，CMD1返回值是R1格式的。

一个字节长，0，7位是0，其它位表示错误码。

SD卡初始化
在上电后，主机启动SCK及在CMD线上发送74个高电平的信号，接着发送CMD0进入SPI 模式，然后发送CMD1激活初始化进程。

读扇区：SD卡允许以块数据进行读写，在这里我们用CMD16命令设定每读写的块为512字节，正好是一个扇区。

设置好后用CMD17读块命令读取512放入缓冲区既可。

sd卡数据读写流程一、概述SD卡是一种常用的存储设备，应用广泛。

在进行SD卡数据读写操作时，需要了解其基本流程及相关细节。

本文将详细介绍SD卡数据读写流程。

二、准备工作1. 确认SD卡类型：根据需求选择合适的SD卡类型，如标准SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡等。

2. 准备读写设备：需要使用支持SD卡的读写设备，如读卡器、手机、相机等。

3. 系统环境：根据不同操作系统选择相应的驱动程序和开发工具。

三、初始化SD卡1. 电源接口：将SD卡插入读写设备中，并接通电源。

2. 查找CMD线：通过CMD线查找到SD卡，并发送复位命令。

3. 发送初始化命令：发送初始化命令后，等待SD卡响应并返回状态码。

四、读取CID和CSD寄存器信息1. 发送CMD10命令：通过CMD10命令可以获取CID寄存器信息。

2. 发送CMD9命令：通过CMD9命令可以获取CSD寄存器信息。

五、设置Block长度1. 发送CMD16命令：通过CMD16命令设置Block长度，即每次读取或写入的字节数。

六、数据传输1. 读取数据：发送CMD17命令，指定读取的起始地址和读取的Block数量，等待SD卡响应并返回数据。

2. 写入数据：发送CMD24命令，指定写入的起始地址和写入的Block数量，等待SD卡响应并写入数据。

七、结束操作1. 发送CMD12命令：结束操作前需要发送CMD12命令，以停止多块传输。

2. 断开电源：操作完成后需要断开SD卡电源。

八、注意事项1. SD卡在进行读写操作时需要保持稳定的电压和供电。

2. 操作过程中需要注意各种状态码及其含义。

3. 合理选择Block长度可以提高读写速度。

以上就是SD卡数据读写流程的详细介绍。

在实际应用中，还需要根据具体情况进行合理调整和优化。

基于STM32F103XX微处理器的Micr0 SD卡读写摘要：基于STM32F103XX微控制器的远程智能心脏检测仪采用Micro SD作为存储介质保存特定的心电信号。

所存Micro SD卡中的存储数据要能够在计算机上直接存取，需要存储的数据以FAT32文件格式写入Micro SD卡。

研究了使用STM32F103XX微处理器，采用SPI模式与Micro SD接口，将数据写入Micro SD的软件方法及硬件设计。

采用的FAT开源文件系统FATFS 是专门为小型嵌入式系统而设计的，容易移值和使用，占用硬件资源相对较小而且功能强大。

关键词：STM32F1103XX；Micro SD；SPI；FATFSO 引言由于远程智能心脏检测仪器对采集到的心电信号是实时处理与存储的。

因此，本文在STM32F103XX微处理器的基础上，采用Micro SD存储卡实现了关键心电信号的存储。

1 硬件电路设计1．1 STM32F103xx微处理器简介STM32F103XX基于高性能32位RISC的ARMCortex-M3核，工作频率为72 MHz。

片上集成了高速存储器，通过APB总线连接了丰富、增强的外设和I／O。

所有的设备都提供标准的通信接口。

1．2 SPI协议由于SPI(setial peripheralinterface)总线占用的接口线少，通信效率高，并且支持大部分处理器芯片，因而是一种理想的选择。

SPI是利用4根信号线进行通信的串行接口协议，包括主／从两种模式。

4个接口信号为：串行数据输入(MISO，主设备输入、从设备输出)、串行数据输出(MOSI，主设备输出、从设备输入)、移位时钟(SCK)、低电平有效的从设备使能信号(cs)。

SPI最大的特点是由主设备时钟信号的出现与否来确定主／从设备间的通信。

一旦检测到主设备的时钟信号，数据开始传输。

1．3 Micro SD卡简介Micro SD卡的接口可以支持2种操作模式：SDIO模式和SPI模式。

单块读写测试代码清单36-19SD_SingleBlockTest函数1void SD_SingleBlockTest(void)2{3/*-------------------Block Read/Write--------------------------*/4/*Fill the buffer to send*/5Fill_Buffer(Buffer_Block_Tx,BLOCK_SIZE,0x320F);67if(Status==SD_OK){8/*Write block of512bytes on address0*/9Status=SD_WriteBlock(Buffer_Block_Tx,0x00,BLOCK_SIZE);10/*Check if the Transfer is finished*/11Status=SD_WaitWriteOperation();12while(SD_GetStatus()!=SD_TRANSFER_OK);13}14if(Status==SD_OK){15/*Read block of512bytes from address0*/16Status=SD_ReadBlock(Buffer_Block_Rx,0x00,BLOCK_SIZE);17/*Check if the Transfer is finished*/18Status=SD_WaitReadOperation();19while(SD_GetStatus()!=SD_TRANSFER_OK);20}21/*Check the correctness of written data*/22if(Status==SD_OK){23TransferStatus1=Buffercmp(Buffer_Block_Tx,24Buffer_Block_Rx,BLOCK_SIZE);25}26if(TransferStatus1==PASSED){27LED_GREEN;28printf("Single block测试成功！\n");29}else{30LED_RED;31printf("Single block测试失败，请确保SD卡正确接入开发板，或换一张SD卡测试！\n"); 32}33}SD_SingleBlockTest函数主要编程思想是首先填充一个块大小的存储器，通过写入操作把数据写入到SD卡内，然后通过读取操作读取数据到另外的存储器，然后在对比存储器内容得出读写操作是否正确。