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51单片机读写SD_MMC卡设计报告 杨文斌（qq:292942278） 2007-08-20 总则 本文件介绍了在51平台通过SPI方式读写SD/MMC卡，包括软硬件需求, SD/MMC硬件连接, SPI接口软件模拟，SD/MMC上电初始化，写单块，读单块，写多块，读多块，块擦除，上位串口通讯协议，PC上位软件操作说明等。 软硬件需求 单片机固件编译环境：Keil C51 uVision2 PC上位软件编译环境：Visual C++ 6.0 硬件环境：1)W78E52B一片； 2)SD/MMC卡插座一个； 3)MAX232一片； 4)cross串口线一条； SD/MMC硬件连接 SD/MMC与51单片机引脚连接如下表1，供参考： 51单片机引脚 SD/MMC引脚 P1_0 SPI_CS (PIN1) P1_1 SPI_SI(PIN2) P1_2 SPI_SCK（PIN5） P1_3 SPI_SO（PIN7） PIN4接VDD PIN3/6接GND 表1 SD/MMC与51单片机引脚连接表 注意：SD/MMC引脚除VDD(PIN4)/VSS(PIN3/6)外，其它引脚连接上拉电阻（47k）至3.3v电源。 SPI接口软件模拟 由于W78E52B没有集成硬件SPI接口，所以固件需要通过软件来模拟实现SPI接口； SPI接口基本原理：SPI采用HOST/SLAVE结构，HOST与SLAVE以字节为传输单位,支持4种模式； SPI接口定义有4个引脚CS,SI,SO,SCK；SD SPI接口工作于模式0,各引脚功能分别描述如下： CS为片选引脚，低电平为有效； SI为Host输出Slave输入引脚，空闲为高电平，SCK上升有效,； SO为Slave输出Host输入引脚，SCK下降有效； SCK为同步时钟； SPI HAL：包括4个函数，上层软件通过调用这4个函数，来实现与SD/MMC以SPI方式进行数据交换。 SPI_SendByte(INT8U onebyte)――以SPI方式向SD/MMC发送一个字节 INT8U SPI_RecByte(void)――以SPI方式从SD/MMC接收一个字节 SPI_CS_Assert(void)――将CS引脚置为低电平有效 SPI_CS_Deassert(void)――将CS引脚置为高电平无效 通过SPI HAL发送的RESET命令CMD0波形图，如下图1，以供参考： 图1-RESET命令CMD0波形图 SD/MMC上电初始化 当SD/MMC卡上电后，单片机需要对其进行上电初始化，上电初始化步骤顺序所列如下： 置CS为低，至少延时74个CLK，延时波形图，如图2，以供参考： 图2-延时波形图 发送RESET命令CMD0，其波形图参考图1： 发送命令CMD1(SD卡使用命令ACMD41)激活SD/MMC卡, 固件需重复发送命令CMD1直到R1 idle state位为0。 发送命令CMD58，读卡OCR寄存器。 发送命令CMD9，读卡CSD寄存器,获得SD/MMC的基本参数：1)块最大的长度；2) 卡中块的个数；等 写单块 发送命令CMD24。 接收R1响应。 发送Data Tokens(Single Block Write: 0xfe)。 发送一个block（一般为512个字节）。 发送两个CRC16码。 循环接收数据，等待写完成，直到写完成接收到0xff。 读单块 1)发送命令CMD17。 2)接收R1响应。 3)等待Data Tokens(Single Block Read: 0xfe)。 4)接收一个block（一般为512个字节）。 5)接收两个字节CRC16码。 写多块（Open ended） 发送命令CMD25。 接收R1b响应。 发送Data Tokens(Single Block Write: 0xfe)。 发送一个block（一般为512个字节）。 发送两个字节CRC16码。 循环接收数据，等待写完成，直到写完成接收到0xff。 重复步骤3，继续发送下一个数据包，直到所有数据包发送完成，至步骤8继续。 发送命令CMD12,数据传输结束。 接收R1b响应。 读多块（Open ended） 发送命令CMD17。 接收R1响应。 等待Data Tokens(Single Block Read: 0xfe)。 接收一个block（一般为512个字节）。 接收两个字节CRC16码。 重复步骤3，继续接收下一个数据包，直到接收所有数据包完成后，至步骤7继续。 发送命令CMD12,数据传输结束。 接收R1b响应。 多块擦除 SD/MMC最大支持一次