Micro SD卡（TF卡）spi

54 阅读 0 评论 36 点赞

我是靠谱客的博主成就玫瑰，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Micro SD卡（TF卡）spi，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

转自：http://blog.csdn.net/ming1006/article/details/7283689

上一篇文章已经介绍了Micro SD卡SPI模式的实现方法，这里给出自己写的基于nios ii的Micro SD卡读写程序（IO口模拟spi）。

硬件设计就不多说了，主要是添加4的1为PIO口来模拟SPI的CS、SCLK、MISO和MOSI。

以下是代码：

头文件SD_spi_solution.h

[cpp] 
view plain
copy
print
?

 #ifndef SD_SPI_SOLUTION_H_  
 #define SD_SPI_SOLUTION_H_  
   
 #include<system.h>  
 #include<alt_types.h>  
 #include<altera_avalon_pio_regs.h>  
   
 #define CMD0    0   /* GO_IDLE_STATE */  
 #define CMD55   55  /* APP_CMD */  
 #define ACMD41  41  /* SEND_OP_COND (ACMD) */  
 #define CMD1    1   /* SEND_OP_COND */  
 #define CMD17   17  /* READ_SINGLE_BLOCK */  
 #define CMD8    8   /* SEND_IF_COND */  
 #define CMD18   18  /* READ_MULTIPLE_BLOCK */  
 #define CMD12   12  /* STOP_TRANSMISSION */  
 #define CMD24   24  /* WRITE_BLOCK */  
 #define CMD25   25  /* WRITE_MULTIPLE_BLOCK */  
 #define CMD13   13  /* SEND_STATUS */  
 #define CMD9    9   /* SEND_CSD */  
 #define CMD10   10  /* SEND_CID */  
   
 #define CSD     9  
 #define CID     10  
   
 //delay 1us（actually not，it maybe is several us，I don't test it）  
 void usleep(alt_u8 i);  
   
 //set CS low  
 void CS_Enable();  
   
 //set CS high and send 8 clocks  
 void CS_Disable();  
   
 //write a byte  
 void SDWriteByte(alt_u8 data);  
   
 //read a byte  
 alt_u8 SDReadByte();  
   
 //send a command and send back the response  
 alt_u8  SDSendCmd(alt_u8 cmd,alt_u32 arg,alt_u8 crc);  
   
 //reset SD card  
 alt_u8 SDReset();  
   
 //initial SD card  
 alt_u8 SDInit();  
   
 //read a single sector  
 alt_u8 SDReadSector(alt_u32 addr,alt_u8 * buffer);  
   
 //read multiple sectors  
 alt_u8 SDReadMultiSector(alt_u32 addr,alt_u8 sector_num,alt_u8 * buffer);  
   
 //write a single sector  
 alt_u8 SDWriteSector(alt_u32 addr,alt_u8 * buffer);  
   
 //write multiple sectors  
 alt_u8 SDWriteMultiSector(alt_u32 addr,alt_u8 sector_num,alt_u8 * buffer);  
   
 //get CID or CSD  
 alt_u8 SDGetCIDCSD(alt_u8 cid_csd,alt_u8 * buffer);  
   
 //spi speed（0-255），0 is fastest  
 alt_u8 spi_speed;  
   
 #endif /* SD_SPI_SOLUTION_H_ */  

源文件SD_spi_Solution.c

[cpp] 
view plain
copy
print
?

 #include"SD_spi_Solution.h"  
   
 alt_u8 spi_speed = 10;//the spi speed(0-255),0 is fastest  
   
 //delay 1us（actually not，it maybe is several us，I don't test it）  
 void usleep(alt_u8 i)  
 {  
     while(i --);  
 }  
   
 //set CS low  
 void CS_Enable()  
 {  
     //set CS low  
     IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(CS_BASE, 0x00);  
 }  
   
 //set CS high and send 8 clocks  
 void CS_Disable()  
 {  
     //set CS high  
     IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(CS_BASE, 0x01);  
     //send 8 clocks  
     SDWriteByte(0xff);  
 }  
   
 //write a byte  
 void SDWriteByte(alt_u8 data)  
 {  
     alt_u8 i;  
   
     //write 8 bits(MSB)  
     for(i = 0;i < 8;i ++)  
     {  
         IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCLK_BASE, 0x00);  
         usleep(spi_speed);  
         if(data & 0x80) IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(DI_BASE, 0x01);  
         else IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(DI_BASE, 0x00);  
         data <<= 1;  
         IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCLK_BASE, 0x01);  
         usleep(spi_speed);  
     }  
   
     //when DI is free,it should be set high  
     IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(DI_BASE, 0x01);  
 }  
   
 //read a byte  
 alt_u8 SDReadByte()  
 {  
     alt_u8 data = 0x00,i;  
   
     //read 8 bit(MSB)  
     for(i = 0;i < 8;i ++)  
     {  
         IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCLK_BASE, 0x00);  
         usleep(spi_speed);  
         IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCLK_BASE, 0x01);  
         data <<= 1;  
         if(IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(DO_BASE)) data |= 0x01;  
         usleep(spi_speed);  
     }  
   
     return data;  
 }  
   
 //send a command and send back the response  
 alt_u8  SDSendCmd(alt_u8 cmd,alt_u32 arg,alt_u8 crc)  
 {  
     alt_u8 r1,time = 0;  
   
     //send the command,arguments and CRC  
     SDWriteByte((cmd & 0x3f) | 0x40);  
     SDWriteByte(arg >> 24);  
     SDWriteByte(arg >> 16);  
     SDWriteByte(arg >> 8);  
     SDWriteByte(arg);  
     SDWriteByte(crc);  
   
     //read the respond until responds is not '0xff' or timeout  
     do{  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,return  
         if(time > 254) break;  
     }while(r1 == 0xff);  
   
     return r1;  
 }  
   
 //reset SD card  
 alt_u8 SDReset()  
 {  
     alt_u8 i,r1,time = 0;  
   
     //set CS high  
     CS_Disable();  
   
     //send 128 clocks  
     for(i = 0;i < 16;i ++)  
     {  
         SDWriteByte(0xff);  
     }  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //send CMD0 till the response is 0x01  
     do{  
         r1 = SDSendCmd(CMD0,0,0x95);  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 254)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0x01);  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //initial SD card(send CMD55+ACMD41 or CMD1)  
 alt_u8 SDInit()  
 {  
     alt_u8 r1,time = 0;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //check interface operating condition  
     r1 = SDSendCmd(CMD8,0x000001aa,0x87);  
     //if support Ver1.x,but do not support Ver2.0,set CS high and return r1  
     if(r1 == 0x05)  
     {  
         //set CS high and send 8 clocks  
         CS_Disable();  
         return r1;  
     }  
     //read the other 4 bytes of response(the response of CMD8 is 5 bytes)  
     r1=SDReadByte();  
     r1=SDReadByte();  
     r1=SDReadByte();  
     r1=SDReadByte();  
   
     do{  
         //send CMD55+ACMD41 to initial SD card  
         do{  
             r1 = SDSendCmd(CMD55,0,0xff);  
             time ++;  
             //if time out,set CS high and return r1  
             if(time > 254)  
             {  
                 //set CS high and send 8 clocks  
                 CS_Disable();  
                 return r1;  
             }  
         }while(r1 != 0x01);  
   
         r1 = SDSendCmd(ACMD41,0x40000000,0xff);  
   
         //send CMD1 to initial SD card  
         //r1 = SDSendCmd(CMD1,0x00ffc000,0xff);  
         time ++;  
   
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 254)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0x00);  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //read a single sector  
 alt_u8 SDReadSector(alt_u32 addr,alt_u8 * buffer)  
 {  
     alt_u8 r1;  
     alt_u16 i,time = 0;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //send CMD17 for single block read  
     r1 = SDSendCmd(CMD17,addr << 9,0x55);  
     //if CMD17 fail,return  
     if(r1 != 0x00)  
     {  
         //set CS high and send 8 clocks  
         CS_Disable();  
         return r1;  
     }  
   
     //continually read till get the start byte 0xfe  
     do{  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 30000)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0xfe);  
   
     //read 512 Bits of data  
     for(i = 0;i < 512;i ++)  
     {  
         buffer[i] = SDReadByte();  
     }  
   
     //read two bits of CRC  
     SDReadByte();  
     SDReadByte();  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //read multiple sectors  
 alt_u8 SDReadMultiSector(alt_u32 addr,alt_u8 sector_num,alt_u8 * buffer)  
 {  
     alt_u16 i,time = 0;  
     alt_u8 r1;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //send CMD18 for multiple blocks read  
     r1 = SDSendCmd(CMD18,addr << 9,0xff);  
     //if CMD18 fail,return  
     if(r1 != 0x00)  
     {  
         //set CS high and send 8 clocks  
         CS_Disable();  
         return r1;  
     }  
   
     //read sector_num sector  
     do{  
         //continually read till get start byte  
         do{  
             r1 = SDReadByte();  
             time ++;  
             //if time out,set CS high and return r1  
             if(time > 30000 || ((r1 & 0xf0) == 0x00 && (r1 & 0x0f)))  
             {  
                 //set CS high and send 8 clocks  
                 CS_Disable();  
                 return r1;  
             }  
         }while(r1 != 0xfe);  
         time = 0;  
   
         //read 512 Bits of data  
         for(i = 0;i < 512;i ++)  
         {  
             *buffer ++ = SDReadByte();  
         }  
   
         //read two bits of CRC  
         SDReadByte();  
         SDReadByte();  
     }while( -- sector_num);  
     time = 0;  
   
     //stop multiple reading  
     r1 = SDSendCmd(CMD12,0,0xff);  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //write a single sector  
 alt_u8 SDWriteSector(alt_u32 addr,alt_u8 * buffer)  
 {  
     alt_u16 i,time = 0;  
     alt_u8 r1;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     do{  
         do{  
             //send CMD24 for single block write  
             r1 = SDSendCmd(CMD24,addr << 9,0xff);  
             time ++;  
             //if time out,set CS high and return r1  
             if(time > 254)  
             {  
                 //set CS high and send 8 clocks  
                 CS_Disable();  
                 return r1;  
             }  
         }while(r1 != 0x00);  
         time = 0;  
   
         //send some dummy clocks  
         for(i = 0;i < 5;i ++)  
         {  
             SDWriteByte(0xff);  
         }  
   
         //write start byte  
         SDWriteByte(0xfe);  
   
         //write 512 bytes of data  
         for(i = 0;i < 512;i ++)  
         {  
             SDWriteByte(buffer[i]);  
         }  
   
         //write 2 bytes of CRC  
         SDWriteByte(0xff);  
         SDWriteByte(0xff);  
   
         //read response  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 254)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while((r1 & 0x1f)!= 0x05);  
     time = 0;  
   
     //check busy  
     do{  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 60000)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0xff);  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //write several blocks  
 alt_u8 SDWriteMultiSector(alt_u32 addr,alt_u8 sector_num,alt_u8 * buffer)  
 {  
     alt_u16 i,time = 0;  
     alt_u8 r1;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //send CMD25 for multiple block read  
     r1 = SDSendCmd(CMD25,addr << 9,0xff);  
     //if CMD25 fail,return  
     if(r1 != 0x00)  
     {  
         //set CS high and send 8 clocks  
         CS_Disable();  
         return r1;  
     }  
   
     do{  
         do{  
             //send several dummy clocks  
             for(i = 0;i < 5;i ++)  
             {  
                 SDWriteByte(0xff);  
             }  
   
             //write start byte  
             SDWriteByte(0xfc);  
   
             //write 512 byte of data  
             for(i = 0;i < 512;i ++)  
             {  
                 SDWriteByte(*buffer ++);  
             }  
   
             //write 2 byte of CRC  
             SDWriteByte(0xff);  
             SDWriteByte(0xff);  
   
             //read response  
             r1 = SDReadByte();  
             time ++;  
             //if time out,set CS high and return r1  
             if(time > 254)  
             {  
                 //set CS high and send 8 clocks  
                 CS_Disable();  
                 return r1;  
             }  
         }while((r1 & 0x1f)!= 0x05);  
         time = 0;  
   
         //check busy  
         do{  
             r1 = SDReadByte();printf("n%d",r1);  
             time ++;  
             //if time out,set CS high and return r1  
             if(time > 30000)  
             {  
                 //set CS high and send 8 clocks  
                 CS_Disable();  
                 return r1;  
             }  
         }while(r1 != 0xff);  
         time = 0;  
     }while(-- sector_num);  
   
     //send stop byte  
     SDWriteByte(0xfd);  
   
     //check busy  
     do{  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 30000)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0xff);  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  
   
 //get CID or CSD  
 alt_u8 SDGetCIDCSD(alt_u8 cid_csd,alt_u8 * buffer)  
 {  
     alt_u8 r1;  
     alt_u16 i,time = 0;  
   
     //set CS low  
     CS_Enable();  
   
     //send CMD10 for CID read or CMD9 for CSD  
     do{  
         if(cid_csd == CID)  
             r1 = SDSendCmd(CMD10,0,0xff);  
         else  
             r1 = SDSendCmd(CMD9,0,0xff);  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 254)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0x00);  
     time = 0;  
   
     //continually read till get 0xfe  
     do{  
         r1 = SDReadByte();  
         time ++;  
         //if time out,set CS high and return r1  
         if(time > 30000)  
         {  
             //set CS high and send 8 clocks  
             CS_Disable();  
             return r1;  
         }  
     }while(r1 != 0xfe);  
   
     //read 512 Bits of data  
     for(i = 0;i < 16;i ++)  
     {  
         *buffer ++ = SDReadByte();  
     }  
   
     //read two bits of CRC  
     SDReadByte();  
     SDReadByte();  
   
     //set CS high and send 8 clocks  
     CS_Disable();  
   
     return 0;  
 }  