一、关于SD卡

1.简介

SD（Secure Digital Memory Card）卡与U盘生在同年，可以称为表兄弟，也是一种基于半导体快闪记忆器（Nand Flash）的记忆设备，只是接口不同，为9 Pin接口。SD卡家族有三个兄弟，他们除了外表尺寸不同外，实质上完全一样。普通SD卡标准为24mm×32mm×2.1mm，MiNi SD卡标准为20mmX21.5mmX1.4mm，Micro SD卡（T-Flash卡）标准为15mm x 11mm x1mm 。

图 SD/Mini SD/Micro SD

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，2000年成立了SD卡协会，东芝一直走在SD卡最前沿。近年来，SD卡逐渐在卡的混战中胜出，广泛应用在数码相机、GPS、DV等媒体设备中。

随着数码产品体积的要求，2003年SD卡组织发布了MiNi SD卡标准，配有卡套可转接成标准SD卡接口，Mini SD卡组成、接口及功能与SD卡完全相同，但面积为SD卡的37%。MiniSD卡还未及普及开来，就被随后出来的Micro SD卡所取代。

2004年由Motolola和Sandisk共同创造的T-Flash卡，以更小的体积受到手机的青睐，之后被SD卡组织纳入SD卡系列，并更名为Micro SD。该卡15mm x 11mm x1mm的体积，约为SD卡的1/4，只有指甲大小，当之无愧的成为现时最小的存储卡。该卡一经面市，立即受到手机等更高空间要求的数码产品关注，其中Motolola为首家采用该卡的手机公司。

从技术层面看，SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡的构成是完全一样的，主控制器芯片往往共用同一颗，只是外形物理尺寸不同而已。Mini和Micro通过转接卡套可以直接当普通SD卡使用，转接卡套只是单纯物理连接线上的转换。
从封装技术上看，SD卡最为简单，内部采用封装后的标准芯片贴片生产，然后使用超声波塑封外壳，而Micro SD卡受限于体积，内部主控和Nand Flash均采用晶圆体绑定后直接封装成卡，因此加工难度较大，大部分都在台湾封装生产。
从市场容量看，Micro SD卡的市场容量要远远大于SD卡，因为其直接和手机量绑定。

2.SD卡的寄存器

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，SDIO定义64个命令，每个命令都有特殊意义，可以实现某一特定功能，SD卡接收到命令后，根据命令要求对SD卡内部寄存器进行修改，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。

名称	bit宽度	概述
CID	128	卡识别号(Card identification number):用来识别的卡的个体号码(唯一的)
RCA	16	相对地址(Relative card address):卡的本地系统地址，初始化时，动态地由卡建议，主机核准
DSR	16	驱动级寄存器(Driver Stage Register):配置卡的输出驱动
CSD	128	卡的特定数据(Card Specific Data):卡的操作条件信息
SCR	64	SD配置寄存器(CD Configuration Register): SD卡特殊特性信息
OCR	32	操作条件寄存器(Operation conditiongs register)
SSR	512	SD状态(SD Status): SD卡专有特征的信息
CSR	32	卡状态(Card Status):卡状态信息

3.SD卡读取与写入(SPI模式)

1、发送CMD17；
2、接收卡响应R1；
3、接收数据起始令牌0XFE；
4、接收数据；
5、接收2个字节的CRC，如果不使用CRC，这两个字节在读取后可以丢掉。
6、禁止片选之后，发多8个CLK；
以上就是一个典型的读取SD卡数据过程，SD卡的写于读数据差不多，写数据通过CMD24来实现，具体过程如下：
1、发送CMD24;
2、接收卡响应R1；
3、发送写数据起始令牌0XFE；
4、发送数据；
5、发送2字节的伪CRC；
6、禁止片选之后，发多8个CLK；
以上就是一个典型的写SD卡过程。

二、实验操作

1.仪器

STM32F103C8T6
SD卡模块
USB TO TTL
串口调试助手
杜邦线

2.代码

代码是参考其他大神的
STM32用cube配置FATFS模式下SPI读写SD卡
链接：https://pan.baidu.com/s/1wUKjH54Kc0Ne6lUNM-leoQ
提取码：xlp5

笔者还写不出完整的SD卡读取程序，借用来学习，并做了些修改：

编译运行生成hex文件

3.连线

连线是基于代码来连接的,如下所示

STM32	SD卡模块
PA4	SDCS
PA5	SCK
PA7	MOSI
PA6	MISO
5V	VCC
GND	GND

STM32	USB TO TTL
5V	5V
GND	GND
PA9	RXD
PA10	TXT

注意：

接线很不稳！
确保SD卡格式化成FAT文件模式（sd卡插入读卡器连接电脑）

4.烧录程序

用mcuisp烧录hex进入单片机

5.串口调试助手初始化并写入文件

如果连接稳定的话，如果连接稳定的话，如果连接稳定的话，如果连接稳定的话，如果连接稳定的话，（重要的事情说五遍，出现的初始化失败，或者只显示mian都是因为连接不稳！）
初始化成功的显示如下：

6.sd卡里hello文档的确认

sd卡插入读卡器连接电脑，打开sd卡里的hello文档，如果前面操作一切正确，并且代码没有出错，正确结果就如下所示：

三、总结

本次对SD卡的数据读取实验，回过来看并不困难，主要问题就是连线要接稳，代码要写对！

四、参考资料

深入理解SD卡:协议
关于SD卡的故事
掌握SD卡协议原理，用STM32F103完成对SD卡的数据读取（fat文件模式）
STM32之完成对SD卡的数据读取
STM32用cube配置FATFS模式下SPI读写SD卡

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