xs128接sd卡调试的一点资料

cfanfrank

呵呵，网上没有现成资料，自己动手做的一点东西，共享一下。希望高手指正批评啊。

硬件：
S12（5v）可以跟sd卡模块（3.3v）直接连接。这个是冒着俺手机里的sd卡被烧的危险试的！
sd卡模块是在淘宝上买的，icdev网站出的那种，20多块。

Sd <-> S12：
MISO <-> MISO
MOSI <-> MOSI
3.3V <-> 任意一个PWM，这个也可以直接接5V，接PWM的目的是可以通过程序控制sd卡重新启动。但是不能接3.3V！因为试过接3.3V，不大正常！
GND <-> GND
SCK <-> SCK
CS <-> 任意一个通用io口

软件：

Spi读取和写入函数：

1. 
   
2. #define spi_write(x) \
   
3. {   \
   
4.     while (!SPI0SR_SPTEF);   \
   
5.     SPI0DRL = (x);    \
   
6.     while (!SPI0SR_SPIF);    \
   
7.     spi_tmp_var = SPI0DRL;   \
   
8. }   
   
9. 
   
10. #define spi_read(x)  \
    
11. {   \
    
12.     while (!SPI0SR_SPTEF);   \
    
13.     SPI0DRL = 0xff;   \
    
14.     while (!SPI0SR_SPIF);    \
    
15.     (x) = SPI0DRL;    \
    
16. }
    

复制代码

这样写是为了避免函数调用，浪费时间。

cfanfrank

Sd卡发送命令函数：

1. 
   
2. byte sd_send_cmd(byte cmd, dword arg, byte crc)
   
3. {
   
4.     unsigned char r1;
   
5.     unsigned char Retry = 0;
   
6. 
   
7.     //????????
   
8.     spi_write(0xff);
   
9.     //片选端置低，选中SD卡
   
10.     SD_CS = 0;
    
11. 
    
12.     //发送
    
13.     spi_write(cmd | 0x40);                         //分别写入命令
    
14.     spi_write(arg >> 24);
    
15.     spi_write(arg >> 16);
    
16.     spi_write(arg >> 8);
    
17.     spi_write(arg);
    
18.     spi_write(crc);
    
19. 
    
20.     //等待响应，或超时退出
    
21.     do {
    
22.        Retry++;
    
23.        if(Retry > 200)
    
24.        {
    
25.            break;
    
26.        }
    
27.        spi_read(r1);
    
28.     } while(r1 == 0xFF);
    
29. 
    
30.     //关闭片选
    
31.     SD_CS = 1;
    
32. 
    
33.     //在总线上额外增加个时钟，让SD卡完成剩下的工作
    
34.     spi_write(0xFF);
    
35. 
    
36.     //返回状态值
    
37.     return r1;
    
38. }
    

复制代码

Sd卡初始化：

1.首先是要把连sd卡电源的那个pwm端口调成5v，也就是占空比100%，要让它先0v一会儿，再调成5v，这样sd卡就会重启了。这方法有点笨，占用了一个pwm口，谁有的比较好的方法呢？

1. 
   
2.     // power down
   
3.     PWMDTY6 = 100;
   
4.     delay(200);
   
5. 
   
6.     // power up
   
7.     PWMDTY6 = 0;
   
8.     delay(200);
   

复制代码

cfanfrank

2.然后就是设置spi参数了，发些0xff，给一些时间让sd卡初始化。注意，初始化的时候spi时钟是很慢的。别人说，最好350K以下。

1. 
   
2. // set low speed
   
3. SPI0CR1 = 0x5e; //CPOL=1,CPHA=1
   
4. SPI0CR2 = 0x10;
   
5. SPI0BR  = 0x07;  // 80M / 256 = 312.5k
   
6.                     
   
7. // > 74 clock cycle init
   
8. for (i = 0; i < 10; i++)
   
9.    spi_write(0xff);
   

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3.发送cmd0，cmd55，acmd41，让卡初始化。这俺也不懂，网上搬过来的。

1. 
   
2.     retry = 0;
   
3.     do
   
4.     {
   
5.        //发送CMD0，让SD卡进入IDLE状态
   
6.        r1 = sd_send_cmd(0, 0, 0x95);
   
7.        retry++;
   
8.     } while ((r1 != 0x01) && (retry < 200));
   
9. 
   
10.     //发卡初始化指令CMD55+ACMD41
    
11.     do
    
12.     {
    
13.        r1 = sd_send_cmd(55, 0, 0);
    
14.        if (r1 != 0x01) {
    
15.            uart_printf("cmd55 failed %x\n\r", r1);
    
16.            return;
    
17.        }
    
18.        r1 = sd_send_cmd(41, 0x40000000, 0);
    
19.        if (retry > 200) {
    
20.            uart_printf("cmd41 failed %x\n\r", r1);
    
21.            return;  //超时则返回r1状态
    
22.        }
    
23.     } while (r1 != 0);
    

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4.现在就要把spi时钟调到最快了。初始化的时候spi时钟是很慢的，但是传输的时候，当然越快越好。这里spi的频率已经是最快了，40M。手册上说最多25m的，但是这里调40m也没事，不知道是nokia的sd卡质量好还是咋的。

1. 
   
2.     // set high speed
   
3.     SPI0BR  = 0x00;  // 80M / 2 = 40M
   

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cfanfrank

5．读数据。Cmd17是读单块命令，一次读512字节（默认是512，如果你调了块大小，这里就可能不止512了）。

sd_send_cmd(17, 0x00, 0)就是说，命令sd卡读从地址0x00开始的512字节，第二个参数是地址，需要512字节对齐（如果你的是sdhc卡，传进去的是块的编号，编号1代表地址512，编号4代表地址2048。。。）。

接下来的sd_recv_data(buf, 512);就是说，接受字节流，把它们放到buf里。

还有一个命令是多块一起读的，有需要的话，查下手册自己写吧。
一块被格式化好的sd卡，上面一般是fat文件系统，所以buf[510]，buf[511]里的值是0x55, 0xaa。这个是拿来测试的。

1. 
   
2. byte sd_recv_data(byte *data, word len)
   
3. {
   
4.     static word retry;
   
5.     static byte r1;
   
6. 
   
7.     // 启动一次传输
   
8.     SD_CS = 0;
   
9.     //等待SD卡发回数据起始令牌xFE
   
10.     retry = 0;
    
11.     do
    
12.     {
    
13.        spi_read(r1);
    
14.        retry++;
    
15.        if(retry>2000)  //2000次等待后没有应答，退出报错
    
16.        {
    
17.            SD_CS = 1;
    
18.            return 1;
    
19.        }
    
20.     } while (r1 != 0xFE);
    
21. 
    
22.     //开始接收数据
    
23.     while (len--) {
    
24.        spi_read(*data);
    
25.        data++;
    
26.     }
    
27.     //下面是个伪CRC（dummy CRC）
    
28.     spi_read(r1);
    
29.     spi_read(r1);
    
30. 
    
31.     //传输结束
    
32.     SD_CS = 1;
    
33.     spi_write(0xFF);
    
34. 
    
35.     return 0;
    
36. }
    
37. 
    
38.     // 测试读
    
39.     r1 = sd_send_cmd(17, 0x00, 0);//读命令
    
40.     if (r1 != 0x00) {
    
41.        uart_printf("cmd17 failed %x\n\r", r1);
    
42.        return;
    
43.     }
    
44.     r1 = sd_recv_data(buf, 512);
    
45.     if(r1 != 0)   {
    
46.        uart_printf("recv data failed %x\n\r", r1);
    
47.        return;
    
48.     }
    
49.     uart_printf("%x %x\n\r", buf[510], buf[511]);
    

复制代码

cfanfrank

6.写数据
写数据用的是批量写，也一定要用这个，不然你写完512字节又要发命令，很慢。那把块大小调大点行不行呢？我试过，我的sd卡是不行的，最大512，手册里也没说明最大多少。你可以自己试试，如果能调大，最好调大。

1. 
   
2.     //发多块写入指令
   
3.     r1 = sd_send_cmd(25, 0x00, 0x00);
   
4.     if (r1 != 0x00) {
   
5.        uart_printf("cmd25 failed %x\n\r", r1);
   
6.        return;  //应答不正确，直接返回
   
7.     }
   
8. 
   
9.     //开始准备数据传输
   
10.     SD_CS = 0;
    
11. 
    
12.     //先放个空数据，等待SD卡准备好
    
13.     spi_write(0xff);
    
14.     spi_write(0xff);
    

复制代码

发送完命令以后，就可以写了。下面的代码是每次写512字节，你可以放到你的主循环里。

1. 
   
2.            spi_write(0xFC);
   
3. 
   
4.            //放一个sector的数据
   
5.            i = 512;
   
6.            while (i--)
   
7.               spi_write(*ptr++);
   
8. 
   
9.            //发个Byte的dummy CRC
   
10.            spi_write(0xff);
    
11.            spi_write(0xff);
    
12.    
    
13.            spi_read(r1);
    
14.            if ((r1 & 0x0F) != 0x05) {
    
15.               // 如果数据出错，死机..
    
16.               PORTB = 0xff;
    
17.               while (1);
    
18.            }
    

复制代码

cfanfrank

经测试，40m的spi频率下，连续spi_write六次，大概是256个总线时钟，还是能接受的。

在执行算法的同时，写6*512B的数据，周期是40ms，摄像头周期是20ms。
光执行算法，周期是20ms，跟摄像头一样。
所以这跟上海大学那份技术报告里说得一样，如果加上sd调试，就只能是40ms周期了。

这也有些不爽。我也想过用一块arm同时读取摄像头数据，存在ram里，但是那样成本高，又麻烦。
北京科技大学的技术报告提到用无线影音模块的方法，可行是可行，不过估计数据处理又够麻烦，毕竟是模拟传输。如果用spi接口无线模块，估计速度也上不去。

如果有谁有好的方法，不用另外一块mcu，能在20ms内完成6*512B数据的读写，希望兄弟都能贴出来共享下！

补充几点：

sd卡的里的数据怎么组织，可以比较随便，可以没有文件系统，可以省很多事的。

VC里，CreateFile可以直接打开盘符。路径名为“\\.\X”，“X”就是你想要的盘符了。mfc里的CFile也行。

1. 
   
2. CFile fp;
   
3. 
   
4. if (!fp.Open("\\\\.\\H:", CFile::modeRead))
   
5.   return;
   

复制代码

s12跟x86平台存在“大端小端”的问题，8bit以上的字段，要转换。给个宏：

1. #define be16_to_cpu(x) ((x) = (((x) & 0xff00) >> 8) | (((x) & 0x00ff) << 8))

复制代码

星空下的学生

不错，虽然现在没有时间做。不过还是要谢谢楼主这么大方哦

HCS12

谢谢楼主奉献啊

pengzhen_lin

谢谢楼主奉献啊

zdhly0401

谢谢楼主奉献啊