SD卡是什么意思 SD卡普通模式操作实例
sd卡（secure digital memory card）即：安全数字内存卡，它是在mmc的基础上发展而来，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理(pda)和多媒体播放器等。sd卡由日本松下、东芝及美国sandisk公司于1999年8月共同开发研制。
sd卡简介sd非常小巧，可以嵌入到设备中，在嵌入式开发中，产品需要存储一些容量叫大的文件，就可能会运用到sd卡。sd卡按容量分类，可以分为3类：sd卡、sdhc卡、sdxc卡，如下表所示。
容量大小不同的sd卡，其内部的操作标准是不同的。很多外设会明确告诉用户本设备最大能够支持容量多大的外扩，不能无限制的扩存，因为容量越大，操作不同，对控制器的要求比较高。当前设备的控制器不足以支持大容量，所以有外扩限制。
sd卡由9个引脚与外部通信，支持spi和sdio两种模式，不同模式下，sd卡引脚功能描述如下表所示。
sd卡的物理结构一张sd卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器5个部分。
存储单元：是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；
电源检测单元：保证sd卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；
卡及接口控制单元：控制sd卡的运行状态，它包括有8个寄存器；
接口驱动器：控制sd卡引脚的输入输出。
sd卡内部寄存器sd卡总共有8个寄存器，用于设定或表示sd卡信息。这些寄存器只能通过对应的命令访问，程序控制中只需要发送组合命令就可以实现sd卡的控制以及读写操作。
sdio接口sdio全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(mmc)、sd卡、sd i/o卡都有sdio接口。stm32f407系列控制器有一个sdio主机接口，它可以与mmc卡、sd卡、sd i/o卡以及ce-ata设备进行数据传输。也就是说sdio接口不仅仅只会操作sd卡，凡是符合sdio接口通信的设备都可以被操作。
sdio 具有以下特性：
完全兼容 多媒体卡系统规范版本 4.2。卡支持三种不同数据总线模式：1 位（默认）、4 位和 8 位
完全兼容先前版本的多媒体卡（向前兼容性）
完全兼容 sd 存储卡规范版本2.0
完全兼容 sd i/o 卡规范版本 2.0 ： 卡支持两种不同数据总线模式：1 位（默认）和 4 位
完全支持 ce-ata 功能（完全符合 ce-ata 数字协议版本 1.1）
对于 8 位模式，数据传输高达 48 mhz
数据和命令输出使能信号，控制外部双向驱动程序。
sdio 不具备兼容 spi 的通信模式。
sdio组成sdio 适配器块提供特定于 mmc/sd/sd i/o 卡的所有功能，如时钟生成单元、命令和数据传输。
apb2 接口访问 sdio 适配器寄存器，并且生成中断和 dma 请求信号。
注：
1、默认情况下，sdio_d0用于数据传输。初始化后，主机可以更改数据总线宽度。
2、sd 卡连接到总线，主机可以将数据传输配置为sdio_d[3:0]
3、sdio使用两个时钟信号：sdio适配器时钟(sdioclk= 48 mhz)和apb2总线时钟(pclk2)。
４、卡时钟（sdio_ck）：每个时钟周期在命令和数据线上传输1位命令或数据。对于sd或sdi/o卡，时钟频率可以在0mhz至25mhz间变化，当数据正式稳定传输的时候配置为24mhz。sdio_ck计算公式：sdio_ck=sdioclk/(2+clkdiv)
５、sdio适配器时钟（sdioclk）：该时钟用于驱动sdio适配器，可用于产生sdio_ck时钟。对f4来说，sdioclk来自pll48ck(48mhz)。
６、f4：apb2总线接口时钟（pclk2）：该时钟用于驱动sdio的apb2总线接口，其频率为pclk2=84mhz。
注意：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）。
该适配器由五个子单元组成：
1.适配器寄存器块 ：适配器寄存器模块包含所有系统寄存器。
2.控制单元 : 控制单元包含电源管理功能和存储卡时钟的时钟分频器。
3.命令路径 ：命令路径单元向卡发送命令并从卡接收响应。
4.数据路径 ：数据路径子单元负责与卡相互传输数据。
5.数据 fifo ：数据 fifo（先进先出）子单元是一个数据缓冲器，带发送和接收单元。fifo 包含一个宽度为 32 位且深度为 32 字的数据缓冲器和发送/接收逻辑。（一共32 个单元，一个单元一个字）。所有的数据传输都要经过fifo，便于管理。
sdio 命令简介sd命令由主机发出，以广播命令和寻址命令为例，广播命令是针对与sd主机总线连接的所有从设备发送的，寻址命令是指定某个地址设备进行命令传输。
sd命令格式固定为48bit，都是通过cmd线连续传输的，数据线不参与。
sd命令的组成如下：
起始位和终止位：命令的主体包含在起始位与终止位之间，它们都只包含一个数据位，起始位为 0，终止位为 1。
传输标志：用于区分传输方向，该位为 1 时表示命令，方向为主机传输到 sd 卡，该位为 0时表示响应，方向为 sd卡传输到主机。
命令主体内容包括命令、地址信息/参数和 crc 校验三个部分。
命令号：它固定占用 6bit，所以总共有 64个命令(代号：cmd0~cmd63)，每个命令都有特定的用途，部分命令不适用于 sd 卡操作，只是专门用于 mmc卡或者sd i/o卡。
地址/参数：每个命令有 32bit地址信息/参数用于命令附加内容，例如，广播命令没有地址信息，这 32bit用于指定参数，而寻址命令这 32bit用于指定目标 sd卡的地址。
crc7 校验：长度为 7bit的校验位用于验证命令传输内容正确性，如果发生外部干扰导致传输数据个别位状态改变将导致校准失败，也意味着命令传输失败，sd卡不执行命令。
sd命令有4种类型：
1.无响应广播命令(bc)，发送到所有卡，不返回任务响应；
2.带响应广播命令(bcr)，发送到所有卡，同时接收来自所有卡响应；
3.寻址命令(ac)，发送到选定卡，dat线无数据传输；
5.寻址数据传输命令(adtc)，发送到选定卡，dat线有数据传输。
在标准中定义了两种类型的通用命令：特定应用命令(acmd)和常规命令(gen_cmd)，也就是说在64个命令作为常规命令的基础上加了特定的命令
要使用sd卡制造商特定的acmd命令如acmd6，需要在发送该命令之前无发送cmd55命令，告知sd卡接下来的命令为特定应用命令。cmd55命令只对紧接的第一个命令有效，sd卡如果检测到cmd55之后的第一条命令为acmd则执行其特定应用功能，如果检测发现不是acmd命令，则执行标准命令。
sd命令响应由sd卡向主机发出，部分命令要求sd卡作出响应，这些响应多用于反馈sd卡的状态。基本特性如下：
lsdio总共有7个响应类型(代号：r1~r7)，其中sd卡没有r4、r5类型响应。特定的命令对应有特定的响应类型，比如当主机发送cmd3命令时，可以得到响应r6。与命令一样，sd卡的响应也是通过cmd线连续传输的。根据响应内容大小可以分为短响应和长响应。短响应是48bit长度，只有r2类型是长响应，其长度为136bit。
sdio读数据
单个块读操作与多个块的读操作除命令不同外，还体现在读操作结束时，单个块读取一个块自动结束，而多个块还需要主机发送停止命令。写操作类似，也要多发一个结束命令，只不过写操作写数据前需要检查卡的状态是否为忙状态。
sdio写数据
sd卡操作模式sd卡有多个版本，stm32控制器目前最高支持《physical layer simplifiedspecification v2.0》定义的sd卡，stm32控制器对sd卡进行数据读写之前需要识别卡的种类：v1.0标准卡、v2.0标准卡、v2.0高容量卡或者不被识别卡。
sd卡系统定义了两种操作模式：卡识别模式和数据传输模式。
在系统复位后，主机处于卡识别模式，寻找总线上可用的sdio设备；同时，sd卡也处于卡识别模式，直到被主机识别到，即当sd卡接收到send_rca(cmd3)命令后，sd卡就会进入数据传输模式，而主机在总线上所有卡被识别后也进入数据传输模式。
每个不同的操作模式下，sd卡都有不同状态，通过命令控制实现卡状态的切换，在不同的状态下做不同的事，比如在发送数据前需要sd卡处于传输状态，发送数据时，sd卡处于接收状态。
卡识别模式
①上电后，主机发送cmd0让所有卡软复位从而进入空闲状态。
②主机发送cmd8确定卡的电压范围，并识别是否为2.0的卡
③主机发送acmd41识别或拒绝不匹配它的电压范围的卡，sd卡需要工作在特定的电压范围之内
④主机发送cmd2来控制所有卡返回它们的卡识别号cid（128位)
⑤主机发送cmd3命令，让卡推荐一个rca（16）地址作为以后通信的标识，之后都以rca值作为身份标识进行信息交互。
注：在卡识别过程中，要求sd卡工作在识别时钟频率fod的状态下，在sd卡初始化时，sdio_ck不可以超过400khz
数据传输模式
只有sd卡系统处于数据传输模式下才可以进行数据读写操作。数据传输模式下可以将主机sd时钟频率设置为fpp，默认最高为25mhz，频率切换可以通过cmd4命令来实现。通过cmd7命令加上rca值来选定指定的卡，选中后sd卡进入数据传输状态，就可以发送cmd17读单个块，cmd18读多个块，读多个块时只有发送cmd12命令才会停止。sd卡再次进入传输状态，若不想对卡有任何操作可以再次发送cmd7命令加上rca值来取消指定的卡，写操作与上述原理相同。
sd卡普通模式操作实例实验内容：向sd卡写入数据后读出
实验步骤：
1.配置rcc，与以往不同的是sdio适配器的时钟是单独配置的，需要专用的sdioclk，标准工作在48mhz
2.配置sdio
3.编写代码
//mian.c#include main.h#include stm32f4xx_hal.h#include sdio.h#include usart.h#include gpio.h#define sdbuf_size 1024uint8_t sdbuf_tx[sdbuf_size],sdbuf_rx[sdbuf_size];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收//定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出int main(void){ uint32_t i; hal_sd_cardinfotypedef pcardinfo;//定义结构体用来接收卡信息 hal_init(); systemclock_config(); mx_gpio_init(); mx_sdio_sd_init(); mx_usart1_uart_init(); printf(this is sd testn); //卡识别结束后就可以调用hal_sd_getcardinfo()函数获取卡信息并打印 hal_sd_getcardinfo(&hsd, &pcardinfo); printf(pcardinfo.cardtype = %un,pcardinfo.cardtype); printf(pcardinfo.cardversion = %un,pcardinfo.cardversion);//版本 printf(pcardinfo.blocknbr = %un,pcardinfo.blocknbr);//sd卡块数 printf(pcardinfo.blocksize = %un,pcardinfo.blocksize);//每一块大小 /*--------------------sd卡写测试----------------------------------*/ memset(sdbuf_tx, 0x8, sdbuf_size); /、填充txbuf为0x8 /** //函数功能及参数描述 *hal_statustypedef hal_sd_writeblocks(sd_handletypedef *hsd, uint8_t *pdata, *uint32_t blockadd, uint32_t numberofblocks, uint32_t timeout) * @param hsd pointer to sd handle * @param pdata pointer to the buffer that will contain the data to transmit * @param blockadd block address where data will be written，从哪一个块开始写 * @param numberofblocks number of sd blocks to write 写几个块 * @param timeout specify timeout value 超时时间 * @retval hal status if( hal_sd_writeblocks(&hsd, sdbuf_tx, 0 , 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer);//处于传输状态退出 printf(writeblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_tx[i]); } printf(rn); } else { printf(writeblocks failedn); } /*--------------------sd 卡读测试----------------------------------*/ //与hal_sd_writeblocks函数的参数功能相同 if( hal_sd_readblocks(&hsd, sdbuf_rx , 0, 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer);//返回到传输状态退出 printf(readblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_rx[i]); } printf(rn); } else { printf(readblocks failedn); } /*--------------------sd 擦除测试----------------------------------*/ if (hal_sd_erase(&hsd, 0, 1) == hal_ok ) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer); printf(sd_erase successfullyn); } else { printf(sd_erase failedn); } /*--------------------sd 卡读测试----------------------------------*/ if( hal_sd_readblocks(&hsd, sdbuf_rx , 0, 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer); printf(readblocks successfullyn); for(i=0; iinstance, init);/* disable sdio clock */ __hal_sd_disable(hsd); /* set power state to on 对sd卡进行上电 */ sdio_powerstate_on(hsd- >instance);/* enable sdio clock */ __hal_sd_enable(hsd);/* required power up waiting time before starting the sd initialization sequence */ hal_delay(2u);/* identify card operating voltage */ errorstate = sd_poweron(hsd);if(errorstate != hal_sd_error_none) { hsd- >state = hal_sd_state_ready; hsd- >errorcode |= errorstate;return hal_error; }/* card initialization */ errorstate = sd_initcard(hsd);if(errorstate != hal_sd_error_none) { hsd- >state = hal_sd_state_ready; hsd- >errorcode |= errorstate; return hal_error; } return hal_ok;}sd卡ｄｍａ模式操作实例当sd卡中有大量的音视频需要读取时，整个过程需要cpu干预，这样cpu的利用率就会降低，因此大量数据的传输最好启用dma。
实验内容：向sd卡写入数据后读出。
实验步骤：工程的时钟配置和sdio配置与普通模式相同，只有一点不同需要打开sdio的全局中断，因为sdio发送与接收完成后都需要中断去生成dma请求。设置sdio全局中断优先级更高一些，因为它内部还有很多其他中断，发生错误时更需要处理。
配置dma
编写代码:
//mian.c#include main.h#include stm32f4xx_hal.h#include dma.h#include sdio.h#include usart.h#include gpio.h#define sdbuf_size 1024uint8_t sdbuf_tx[sdbuf_size],sdbuf_rx[sdbuf_size];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收//定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出uint8_t dma_send_ok, dma_rcv_ok;int main(void){ uint32_t i; hal_sd_cardinfotypedef pcardinfo;//定义结构体用来接收卡信息 hal_init(); systemclock_config(); mx_gpio_init(); mx_dma_init(); mx_sdio_sd_init(); mx_usart1_uart_init(); printf(this is sd testn); //卡识别结束后就可以调用hal_sd_getcardinfo()函数获取卡信息并打印 hal_sd_getcardinfo(&hsd, &pcardinfo); printf(pcardinfo.cardtype = %un,pcardinfo.cardtype); printf(pcardinfo.cardversion = %un,pcardinfo.cardversion);//版本 printf(pcardinfo.blocknbr = %un,pcardinfo.blocknbr);//sd卡块数 printf(pcardinfo.blocksize = %un,pcardinfo.blocksize);//每一块大小 /*------------------- sd dma 写测试-------------------------------------*/ memset(sdbuf_tx, 0x2, sdbuf_size ); dma_send_ok = 0;//设置发送完成标志位为０，完成时为１ /** //函数原型 *hal_statustypedef hal_sd_writeblocks_dma(sd_handletypedef *hsd, uint8_t *pdata, uint32_t blockadd, uint32_t numberofblocks) * @param hsd pointer to sd handle * @param pdata pointer to the buffer that will contain the data to transmit * @param blockadd block address where data will be written 从哪个块开始写 * @param numberofblocks number of blocks to write写几个块 * @retval hal status */ if( hal_sd_writeblocks_dma(&hsd, sdbuf_tx, 0, 1) == hal_ok ) { //等待dma传输完成，并且sd卡状态为传输状态 while( (dma_send_ok ==0 ) || (hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer)); printf(writeblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_tx[i]); } printf(rn); } else { printf(writeblocks failedn); } /*------------------- sd dma 读测试-------------------------------------*/ dma_rcv_ok = 0; //设置读取完成标志位为０，完成时为１ if(hal_sd_readblocks_dma(&hsd, sdbuf_rx, 0, 1) == hal_ok) { while( (dma_rcv_ok ==0) || (hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer)); printf(readblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_rx[i]); } printf(rn); } else { printf(readblocks failedn); } while (1){}}//sdio.cextern uint8_t dma_send_ok, dma_rcv_ok;//发送完成中断处理void hal_sd_txcpltcallback(sd_handletypedef *hsd){ dma_send_ok = 1;}//接收完成中断处理 void hal_sd_rxcpltcallback(sd_handletypedef *hsd){ dma_rcv_ok = 1;}
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sd卡简介sd非常小巧，可以嵌入到设备中，在嵌入式开发中，产品需要存储一些容量叫大的文件，就可能会运用到sd卡。sd卡按容量分类，可以分为3类：sd卡、sdhc卡、sdxc卡，如下表所示。
容量大小不同的sd卡，其内部的操作标准是不同的。很多外设会明确告诉用户本设备最大能够支持容量多大的外扩，不能无限制的扩存，因为容量越大，操作不同，对控制器的要求比较高。当前设备的控制器不足以支持大容量，所以有外扩限制。
sd卡由9个引脚与外部通信，支持spi和sdio两种模式，不同模式下，sd卡引脚功能描述如下表所示。
sd卡的物理结构一张sd卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器5个部分。
存储单元：是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；
电源检测单元：保证sd卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；
卡及接口控制单元：控制sd卡的运行状态，它包括有8个寄存器；
接口驱动器：控制sd卡引脚的输入输出。
sd卡内部寄存器sd卡总共有8个寄存器，用于设定或表示sd卡信息。这些寄存器只能通过对应的命令访问，程序控制中只需要发送组合命令就可以实现sd卡的控制以及读写操作。
sdio接口sdio全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(mmc)、sd卡、sd i/o卡都有sdio接口。stm32f407系列控制器有一个sdio主机接口，它可以与mmc卡、sd卡、sd i/o卡以及ce-ata设备进行数据传输。也就是说sdio接口不仅仅只会操作sd卡，凡是符合sdio接口通信的设备都可以被操作。
sdio 具有以下特性：
完全兼容 多媒体卡系统规范版本 4.2。卡支持三种不同数据总线模式：1 位（默认）、4 位和 8 位
完全兼容先前版本的多媒体卡（向前兼容性）
完全兼容 sd 存储卡规范版本2.0
完全兼容 sd i/o 卡规范版本 2.0 ： 卡支持两种不同数据总线模式：1 位（默认）和 4 位
完全支持 ce-ata 功能（完全符合 ce-ata 数字协议版本 1.1）
对于 8 位模式，数据传输高达 48 mhz
数据和命令输出使能信号，控制外部双向驱动程序。
sdio 不具备兼容 spi 的通信模式。
sdio组成sdio 适配器块提供特定于 mmc/sd/sd i/o 卡的所有功能，如时钟生成单元、命令和数据传输。
apb2 接口访问 sdio 适配器寄存器，并且生成中断和 dma 请求信号。
注：
1、默认情况下，sdio_d0用于数据传输。初始化后，主机可以更改数据总线宽度。
2、sd 卡连接到总线，主机可以将数据传输配置为sdio_d[3:0]
3、sdio使用两个时钟信号：sdio适配器时钟(sdioclk= 48 mhz)和apb2总线时钟(pclk2)。
４、卡时钟（sdio_ck）：每个时钟周期在命令和数据线上传输1位命令或数据。对于sd或sdi/o卡，时钟频率可以在0mhz至25mhz间变化，当数据正式稳定传输的时候配置为24mhz。sdio_ck计算公式：sdio_ck=sdioclk/(2+clkdiv)
５、sdio适配器时钟（sdioclk）：该时钟用于驱动sdio适配器，可用于产生sdio_ck时钟。对f4来说，sdioclk来自pll48ck(48mhz)。
６、f4：apb2总线接口时钟（pclk2）：该时钟用于驱动sdio的apb2总线接口，其频率为pclk2=84mhz。
注意：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）。
该适配器由五个子单元组成：
1.适配器寄存器块 ：适配器寄存器模块包含所有系统寄存器。
2.控制单元 : 控制单元包含电源管理功能和存储卡时钟的时钟分频器。
3.命令路径 ：命令路径单元向卡发送命令并从卡接收响应。
4.数据路径 ：数据路径子单元负责与卡相互传输数据。
5.数据 fifo ：数据 fifo（先进先出）子单元是一个数据缓冲器，带发送和接收单元。fifo 包含一个宽度为 32 位且深度为 32 字的数据缓冲器和发送/接收逻辑。（一共32 个单元，一个单元一个字）。所有的数据传输都要经过fifo，便于管理。
sdio 命令简介sd命令由主机发出，以广播命令和寻址命令为例，广播命令是针对与sd主机总线连接的所有从设备发送的，寻址命令是指定某个地址设备进行命令传输。
sd命令格式固定为48bit，都是通过cmd线连续传输的，数据线不参与。
sd命令的组成如下：
起始位和终止位：命令的主体包含在起始位与终止位之间，它们都只包含一个数据位，起始位为 0，终止位为 1。
传输标志：用于区分传输方向，该位为 1 时表示命令，方向为主机传输到 sd 卡，该位为 0时表示响应，方向为 sd卡传输到主机。
命令主体内容包括命令、地址信息/参数和 crc 校验三个部分。
命令号：它固定占用 6bit，所以总共有 64个命令(代号：cmd0~cmd63)，每个命令都有特定的用途，部分命令不适用于 sd 卡操作，只是专门用于 mmc卡或者sd i/o卡。
地址/参数：每个命令有 32bit地址信息/参数用于命令附加内容，例如，广播命令没有地址信息，这 32bit用于指定参数，而寻址命令这 32bit用于指定目标 sd卡的地址。
crc7 校验：长度为 7bit的校验位用于验证命令传输内容正确性，如果发生外部干扰导致传输数据个别位状态改变将导致校准失败，也意味着命令传输失败，sd卡不执行命令。
sd命令有4种类型：
1.无响应广播命令(bc)，发送到所有卡，不返回任务响应；
2.带响应广播命令(bcr)，发送到所有卡，同时接收来自所有卡响应；
3.寻址命令(ac)，发送到选定卡，dat线无数据传输；
5.寻址数据传输命令(adtc)，发送到选定卡，dat线有数据传输。
在标准中定义了两种类型的通用命令：特定应用命令(acmd)和常规命令(gen_cmd)，也就是说在64个命令作为常规命令的基础上加了特定的命令
要使用sd卡制造商特定的acmd命令如acmd6，需要在发送该命令之前无发送cmd55命令，告知sd卡接下来的命令为特定应用命令。cmd55命令只对紧接的第一个命令有效，sd卡如果检测到cmd55之后的第一条命令为acmd则执行其特定应用功能，如果检测发现不是acmd命令，则执行标准命令。
sd命令响应由sd卡向主机发出，部分命令要求sd卡作出响应，这些响应多用于反馈sd卡的状态。基本特性如下：
lsdio总共有7个响应类型(代号：r1~r7)，其中sd卡没有r4、r5类型响应。特定的命令对应有特定的响应类型，比如当主机发送cmd3命令时，可以得到响应r6。与命令一样，sd卡的响应也是通过cmd线连续传输的。根据响应内容大小可以分为短响应和长响应。短响应是48bit长度，只有r2类型是长响应，其长度为136bit。
sdio读数据
单个块读操作与多个块的读操作除命令不同外，还体现在读操作结束时，单个块读取一个块自动结束，而多个块还需要主机发送停止命令。写操作类似，也要多发一个结束命令，只不过写操作写数据前需要检查卡的状态是否为忙状态。
sdio写数据
sd卡操作模式sd卡有多个版本，stm32控制器目前最高支持《physical layer simplifiedspecification v2.0》定义的sd卡，stm32控制器对sd卡进行数据读写之前需要识别卡的种类：v1.0标准卡、v2.0标准卡、v2.0高容量卡或者不被识别卡。
sd卡系统定义了两种操作模式：卡识别模式和数据传输模式。
在系统复位后，主机处于卡识别模式，寻找总线上可用的sdio设备；同时，sd卡也处于卡识别模式，直到被主机识别到，即当sd卡接收到send_rca(cmd3)命令后，sd卡就会进入数据传输模式，而主机在总线上所有卡被识别后也进入数据传输模式。
每个不同的操作模式下，sd卡都有不同状态，通过命令控制实现卡状态的切换，在不同的状态下做不同的事，比如在发送数据前需要sd卡处于传输状态，发送数据时，sd卡处于接收状态。
卡识别模式
①上电后，主机发送cmd0让所有卡软复位从而进入空闲状态。
②主机发送cmd8确定卡的电压范围，并识别是否为2.0的卡
③主机发送acmd41识别或拒绝不匹配它的电压范围的卡，sd卡需要工作在特定的电压范围之内
④主机发送cmd2来控制所有卡返回它们的卡识别号cid（128位)
⑤主机发送cmd3命令，让卡推荐一个rca（16）地址作为以后通信的标识，之后都以rca值作为身份标识进行信息交互。
注：在卡识别过程中，要求sd卡工作在识别时钟频率fod的状态下，在sd卡初始化时，sdio_ck不可以超过400khz
数据传输模式
只有sd卡系统处于数据传输模式下才可以进行数据读写操作。数据传输模式下可以将主机sd时钟频率设置为fpp，默认最高为25mhz，频率切换可以通过cmd4命令来实现。通过cmd7命令加上rca值来选定指定的卡，选中后sd卡进入数据传输状态，就可以发送cmd17读单个块，cmd18读多个块，读多个块时只有发送cmd12命令才会停止。sd卡再次进入传输状态，若不想对卡有任何操作可以再次发送cmd7命令加上rca值来取消指定的卡，写操作与上述原理相同。
sd卡普通模式操作实例实验内容：向sd卡写入数据后读出
实验步骤：
1.配置rcc，与以往不同的是sdio适配器的时钟是单独配置的，需要专用的sdioclk，标准工作在48mhz
2.配置sdio
3.编写代码
//mian.c#include main.h#include stm32f4xx_hal.h#include sdio.h#include usart.h#include gpio.h#define sdbuf_size 1024uint8_t sdbuf_tx[sdbuf_size],sdbuf_rx[sdbuf_size];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收//定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出int main(void){ uint32_t i; hal_sd_cardinfotypedef pcardinfo;//定义结构体用来接收卡信息 hal_init(); systemclock_config(); mx_gpio_init(); mx_sdio_sd_init(); mx_usart1_uart_init(); printf(this is sd testn); //卡识别结束后就可以调用hal_sd_getcardinfo()函数获取卡信息并打印 hal_sd_getcardinfo(&hsd, &pcardinfo); printf(pcardinfo.cardtype = %un,pcardinfo.cardtype); printf(pcardinfo.cardversion = %un,pcardinfo.cardversion);//版本 printf(pcardinfo.blocknbr = %un,pcardinfo.blocknbr);//sd卡块数 printf(pcardinfo.blocksize = %un,pcardinfo.blocksize);//每一块大小 /*--------------------sd卡写测试----------------------------------*/ memset(sdbuf_tx, 0x8, sdbuf_size); /、填充txbuf为0x8 /** //函数功能及参数描述 *hal_statustypedef hal_sd_writeblocks(sd_handletypedef *hsd, uint8_t *pdata, *uint32_t blockadd, uint32_t numberofblocks, uint32_t timeout) * @param hsd pointer to sd handle * @param pdata pointer to the buffer that will contain the data to transmit * @param blockadd block address where data will be written，从哪一个块开始写 * @param numberofblocks number of sd blocks to write 写几个块 * @param timeout specify timeout value 超时时间 * @retval hal status if( hal_sd_writeblocks(&hsd, sdbuf_tx, 0 , 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer);//处于传输状态退出 printf(writeblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_tx[i]); } printf(rn); } else { printf(writeblocks failedn); } /*--------------------sd 卡读测试----------------------------------*/ //与hal_sd_writeblocks函数的参数功能相同 if( hal_sd_readblocks(&hsd, sdbuf_rx , 0, 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer);//返回到传输状态退出 printf(readblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_rx[i]); } printf(rn); } else { printf(readblocks failedn); } /*--------------------sd 擦除测试----------------------------------*/ if (hal_sd_erase(&hsd, 0, 1) == hal_ok ) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer); printf(sd_erase successfullyn); } else { printf(sd_erase failedn); } /*--------------------sd 卡读测试----------------------------------*/ if( hal_sd_readblocks(&hsd, sdbuf_rx , 0, 2, 1000) == hal_ok) { while(hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer); printf(readblocks successfullyn); for(i=0; iinstance, init);/* disable sdio clock */ __hal_sd_disable(hsd); /* set power state to on 对sd卡进行上电 */ sdio_powerstate_on(hsd- >instance);/* enable sdio clock */ __hal_sd_enable(hsd);/* required power up waiting time before starting the sd initialization sequence */ hal_delay(2u);/* identify card operating voltage */ errorstate = sd_poweron(hsd);if(errorstate != hal_sd_error_none) { hsd- >state = hal_sd_state_ready; hsd- >errorcode |= errorstate;return hal_error; }/* card initialization */ errorstate = sd_initcard(hsd);if(errorstate != hal_sd_error_none) { hsd- >state = hal_sd_state_ready; hsd- >errorcode |= errorstate; return hal_error; } return hal_ok;}sd卡ｄｍａ模式操作实例当sd卡中有大量的音视频需要读取时，整个过程需要cpu干预，这样cpu的利用率就会降低，因此大量数据的传输最好启用dma。
实验内容：向sd卡写入数据后读出。
实验步骤：工程的时钟配置和sdio配置与普通模式相同，只有一点不同需要打开sdio的全局中断，因为sdio发送与接收完成后都需要中断去生成dma请求。设置sdio全局中断优先级更高一些，因为它内部还有很多其他中断，发生错误时更需要处理。
配置dma
编写代码:
//mian.c#include main.h#include stm32f4xx_hal.h#include dma.h#include sdio.h#include usart.h#include gpio.h#define sdbuf_size 1024uint8_t sdbuf_tx[sdbuf_size],sdbuf_rx[sdbuf_size];//数据传输的buf，一个用于传输，一个用于接收//定义全局变量，最好不定义局部变量，防止因过大造成栈溢出uint8_t dma_send_ok, dma_rcv_ok;int main(void){ uint32_t i; hal_sd_cardinfotypedef pcardinfo;//定义结构体用来接收卡信息 hal_init(); systemclock_config(); mx_gpio_init(); mx_dma_init(); mx_sdio_sd_init(); mx_usart1_uart_init(); printf(this is sd testn); //卡识别结束后就可以调用hal_sd_getcardinfo()函数获取卡信息并打印 hal_sd_getcardinfo(&hsd, &pcardinfo); printf(pcardinfo.cardtype = %un,pcardinfo.cardtype); printf(pcardinfo.cardversion = %un,pcardinfo.cardversion);//版本 printf(pcardinfo.blocknbr = %un,pcardinfo.blocknbr);//sd卡块数 printf(pcardinfo.blocksize = %un,pcardinfo.blocksize);//每一块大小 /*------------------- sd dma 写测试-------------------------------------*/ memset(sdbuf_tx, 0x2, sdbuf_size ); dma_send_ok = 0;//设置发送完成标志位为０，完成时为１ /** //函数原型 *hal_statustypedef hal_sd_writeblocks_dma(sd_handletypedef *hsd, uint8_t *pdata, uint32_t blockadd, uint32_t numberofblocks) * @param hsd pointer to sd handle * @param pdata pointer to the buffer that will contain the data to transmit * @param blockadd block address where data will be written 从哪个块开始写 * @param numberofblocks number of blocks to write写几个块 * @retval hal status */ if( hal_sd_writeblocks_dma(&hsd, sdbuf_tx, 0, 1) == hal_ok ) { //等待dma传输完成，并且sd卡状态为传输状态 while( (dma_send_ok ==0 ) || (hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer)); printf(writeblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_tx[i]); } printf(rn); } else { printf(writeblocks failedn); } /*------------------- sd dma 读测试-------------------------------------*/ dma_rcv_ok = 0; //设置读取完成标志位为０，完成时为１ if(hal_sd_readblocks_dma(&hsd, sdbuf_rx, 0, 1) == hal_ok) { while( (dma_rcv_ok ==0) || (hal_sd_getcardstate(&hsd) != hal_sd_card_transfer)); printf(readblocks successfullyn); for(i=0; i< sdbuf_size; i++) { printf(%d ,sdbuf_rx[i]); } printf(rn); } else { printf(readblocks failedn); } while (1){}}//sdio.cextern uint8_t dma_send_ok, dma_rcv_ok;//发送完成中断处理void hal_sd_txcpltcallback(sd_handletypedef *hsd){ dma_send_ok = 1;}//接收完成中断处理 void hal_sd_rxcpltcallback(sd_handletypedef *hsd){ dma_rcv_ok = 1;}
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