HCS12X單片機(jī)的SD卡FAT文件系統(tǒng)讀寫設(shè)計(jì)[3]

  MC9S12XSl28MAA單片機(jī)包含2個(gè)串行外設(shè)接口SPI，可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)Micro SD卡接口的數(shù)據(jù)傳輸。為了配置時(shí)鐘和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，需要對(duì)SPI控制寄存器（SPCRl和SPICR2）、SPI波特率寄存器SPIBR和SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR進(jìn)行設(shè)置：使能SPI模塊，將SPICRl中的MSTR位置1使單片機(jī)工作在主機(jī)模式，產(chǎn)生串行時(shí)鐘來(lái)同步主從雙方的移位寄存器，配置SPI時(shí)鐘極性位與SPI時(shí)鐘相位控制位，使能從機(jī)輸出選擇；初始化SPI波特率寄存器。

  3.3 SD卡初始化

  SD卡初始數(shù)據(jù)傳輸需工作在低于400 kb／s的頻率，因此配置SPI波特率寄存器，以工作在低速模式下。片選信號(hào)后應(yīng)延時(shí)至少74個(gè)時(shí)鐘周期。SD卡默認(rèn)缺省使用SD總線傳輸協(xié)議，主機(jī)需要發(fā)出命令CMDO（CMD_GO_IDLE_STATE）才能使SD卡工作在SPI傳輸模式下，當(dāng)單片機(jī)返回0x 01時(shí)說(shuō)明已經(jīng)進(jìn)入了IDLE狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)循環(huán)發(fā)送CMD55+ACMD41以確認(rèn)是否為SD卡，如果回應(yīng)超時(shí)則發(fā)送CMDl（CMD_SEND_OP_COND）以確認(rèn)是否為MMC卡。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Kingston公司的Micro SD卡使用CMD55+ACMD41或者CMDl都可以進(jìn)行激活。激活SD卡的SPI模式后SD卡進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)發(fā)送CMDl6（CMD_SET_BLOCKLEN）設(shè)置SD卡的讀寫塊大小，然后重新配置SPI波特率寄存器SPIBR使單片機(jī)SPI工作在高速頻率下，延時(shí)8個(gè)時(shí)鐘周期后返回，完成SD卡初始化。圖2為SD卡SPI高速模式初始化流程。

  3.4讀寫單塊數(shù)據(jù)

  SD卡單塊數(shù)據(jù)的讀取是先通過(guò)單片機(jī)發(fā)送CMDl7（CMD_READ_SINGLE_BLOCK）命令，以SD卡指定數(shù)據(jù)塊起始位地址作為參數(shù)，如果讀取成功SD卡會(huì)返回1個(gè)R1命令作為響應(yīng)。然后發(fā)送1個(gè)起始數(shù)據(jù)命令，接著發(fā)送單塊字節(jié)數(shù)量的數(shù)據(jù)并接收SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR中的數(shù)據(jù)，最后是2字節(jié)CRC校驗(yàn)。

  SD卡單塊數(shù)據(jù)的寫入與讀取相似，通過(guò)單片機(jī)發(fā)送CMD24（CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK）命令，以SD卡指定數(shù)據(jù)塊起始位地址作為參數(shù)，如果讀取成功SD卡會(huì)返回1個(gè)R1命令作為響應(yīng)。然后發(fā)送1個(gè)起始數(shù)據(jù)命令，接著發(fā)送單塊字節(jié)數(shù)量的需寫入數(shù)據(jù)，最后是2字節(jié)CRC校驗(yàn)。

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