【HAL库每天一例】第044例： SDIO-基于SD卡FatFS文件系统

haohao663 · 发表于 2016-6-18 09:28:52

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
链接：https://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)YSF1_HAL-043. SDIO-SD卡读写）

/**
  ******************************************************************************
  *                         硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-044. SDIO-基于SD卡FatFS文件系统
  *
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：www ing10bbs com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  SDIO是安全输入输出接口，采用在SD卡上。SD卡做为一种性价比极高的存储介质，在生活中非常
普遍可见。
  上个例程是直接对SD卡进行读写操作，一般使用SD卡都需要通过文件系统，使得类似电脑操作文件
一样简单明了。
  FatFS是一个专门为嵌入式开发的开源小型文件系统。
  本例程移植FatFS，实现SD卡文件读写。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP1       PA10       TXD(CH340G)       已接入
  JP2       PA9       RXD(CH340G)       已接入

【3】操作及现象
  将一张小于32G大小的Micro SD卡插入到开发板上的SD卡槽内，使用开发板配套的MINI USB线连
接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），在电脑端打开串口调试助手
工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

bsp_sdcard.c文件内容

/**
******************************************************************************
* 文件名程: bsp_sdcard.c
* 作者: 硬石嵌入式开发团队
* 版本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功能: SD卡底层驱动实现
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "sdio/bsp_sdcard.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
SD_HandleTypeDef hsdcard;
HAL_SD_CardInfoTypedef SDCardInfo;
DMA_HandleTypeDef hdma_sdio;
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函数功能: SD卡初始化配置
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明: 无
*/
void MX_SDIO_SD_Init(void)
{
hsdcard.Instance = SDIO;
hsdcard.Init.ClockEdge = SDIO_CLOCK_EDGE_RISING;
hsdcard.Init.ClockBypass = SDIO_CLOCK_BYPASS_DISABLE;
hsdcard.Init.ClockPowerSave = SDIO_CLOCK_POWER_SAVE_DISABLE;
hsdcard.Init.BusWide = SDIO_BUS_WIDE_1B;
hsdcard.Init.HardwareFlowControl = SDIO_HARDWARE_FLOW_CONTROL_DISABLE;
hsdcard.Init.ClockDiv = 2;
HAL_SD_Init(&hsdcard, &SDCardInfo);
HAL_SD_WideBusOperation_Config(&hsdcard, SDIO_BUS_WIDE_4B); // 设置为4bit SDIO
}
/**
* 函数功能: SDIO外设初始化配置
* 输入参数: hsd：SDIO句柄类型指针
* 返回值: 无
* 说明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_SD_MspInit(SD_HandleTypeDef* hsd)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
if(hsd->Instance==SDIO)
{
/* 使能SDIO外设时钟*/
__HAL_RCC_SDIO_CLK_ENABLE();
/* Enable DMA2 clocks */
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
/* 使能GPIO端口时钟 */
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
/**SDIO GPIO Configuration
PC8 ------> SDIO_D0
PC9 ------> SDIO_D1
PC10 ------> SDIO_D2
PC11 ------> SDIO_D3
PC12 ------> SDIO_CK
PD2 ------> SDIO_CMD
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11
|GPIO_PIN_12;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
/* 配置DMA传输：读SD卡内容时使用 */
hdma_sdio.Instance = DMA2_Channel4;
hdma_sdio.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_sdio.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_sdio.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_sdio.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD;
hdma_sdio.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD;
hdma_sdio.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_sdio.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
HAL_DMA_Init(&hdma_sdio);
/* 链接SDIO的DMA接收 */
__HAL_LINKDMA(hsd,hdmarx,hdma_sdio);
/* SDIO外设中断配置 */
HAL_NVIC_SetPriority(SDIO_IRQn, 0, 1);
HAL_NVIC_EnableIRQ(SDIO_IRQn);
/* DMA中断配置 */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Channel4_5_IRQn, 0, 2);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);
}
}
/**
* 函数功能: SDIO外设反初始化配置
* 输入参数: hsd：SDIO句柄类型指针
* 返回值: 无
* 说明: 该函数被HAL库内部调用
*/
void HAL_SD_MspDeInit(SD_HandleTypeDef* hsd)
{
if(hsd->Instance==SDIO)
{
/* 禁用SDIO时钟 */
__HAL_RCC_SDIO_CLK_DISABLE();
/**SDIO GPIO Configuration
PC8 ------> SDIO_D0
PC9 ------> SDIO_D1
PC10 ------> SDIO_D2
PC11 ------> SDIO_D3
PC12 ------> SDIO_CK
PD2 ------> SDIO_CMD
*/
HAL_GPIO_DeInit(GPIOC, GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11
|GPIO_PIN_12);
HAL_GPIO_DeInit(GPIOD, GPIO_PIN_2);
/* Peripheral DMA DeInit*/
HAL_DMA_DeInit(hsd->hdmarx);
/* 关闭中断 */
HAL_NVIC_DisableIRQ(SDIO_IRQn);
HAL_NVIC_DisableIRQ(DMA2_Channel4_5_IRQn);
}
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

复制代码

sd_diskio.c文件内容

/**
******************************************************************************
* 文件名程: sd_diskio.c
* 作者: 硬石嵌入式开发团队
* 版本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功能: SD卡与FatFS文件系统桥接函数实现
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include <string.h>
#include "sdio/bsp_sdcard.h"
#include "ff_gen_drv.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
#define BLOCK_SIZE 512
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
static volatile DSTATUS Stat = STA_NOINIT;
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
DSTATUS SD_initialize (BYTE);
DSTATUS SD_status (BYTE);
DRESULT SD_read (BYTE, BYTE*, DWORD, UINT);
#if _USE_WRITE == 1 // 如果允许写操作
DRESULT SD_write (BYTE, const BYTE*, DWORD, UINT);
#endif /* _USE_WRITE == 1 */
#if _USE_IOCTL == 1 // 如果输入输出操作控制
DRESULT SD_ioctl (BYTE, BYTE, void*);
#endif /* _USE_IOCTL == 1 */
/* 定义SD卡接口函数 */
const Diskio_drvTypeDef SD_Driver =
{
SD_initialize, // SD卡初始化
SD_status, // SD卡状态获取
SD_read, // SD卡读数据
#if _USE_WRITE == 1
SD_write, // SD卡写数据
#endif /* _USE_WRITE == 1 */
#if _USE_IOCTL == 1
SD_ioctl, // 获取SD卡信息
#endif /* _USE_IOCTL == 1 */
};
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函数功能: SD卡初始化配置
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明: 无
*/
DSTATUS SD_initialize(BYTE lun)
{
Stat = STA_NOINIT;
/* 初始化SDIO外设 */
MX_SDIO_SD_Init();
/* 获取SD卡状态 */
if(HAL_SD_GetStatus(&hsdcard)==SD_TRANSFER_OK)
{
Stat &= ~STA_NOINIT;
}
return Stat;
}
/**
* 函数功能: SD卡状态获取
* 输入参数: lun : 不用
* 返回值: DSTATUS：SD卡状态返回值
* 说明: 无
*/
DSTATUS SD_status(BYTE lun)
{
Stat = STA_NOINIT;
if(HAL_SD_GetStatus(&hsdcard) == SD_TRANSFER_OK)
{
Stat &= ~STA_NOINIT;
}
return Stat;
}
/**
* 函数功能: 从SD卡读取数据到缓冲区
* 输入参数: lun : 不用
* buff：存放读取到数据缓冲区指针
* sector：扇区地址(LBA)
* count：扇区数目
* 返回值: DSTATUS：操作结果
* 说明: SD卡读操作使用DMA传输
*/
DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)
{
DRESULT res = RES_OK;
if((DWORD)buff&3)
{
DWORD scratch[BLOCK_SIZE/4];
while (count--)
{
res = SD_read(lun,(void *)scratch, sector++, 1);
if (res != RES_OK)
{
break;
}
memcpy(buff, scratch, BLOCK_SIZE);
buff += BLOCK_SIZE;
}
return res;
}
if(HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsdcard,(uint32_t*)buff,(uint64_t)(sector * BLOCK_SIZE),BLOCK_SIZE,count) != SD_OK)
{
res = RES_ERROR;
}
if(res==RES_OK)
{
if(HAL_SD_CheckReadOperation(&hsdcard, 0xFFFFFFFF) != SD_OK)
{
res = RES_ERROR;
}
}
return res;
}
/**
* 函数功能: 将缓冲区数据写入到SD卡内
* 输入参数: lun : 不用
* buff：存放待写入数据的缓冲区指针
* sector：扇区地址(LBA)
* count：扇区数目
* 返回值: DSTATUS：操作结果
* 说明: SD卡写操作没有使用DMA传输
*/
#if _USE_WRITE == 1
DRESULT SD_write(BYTE lun, const BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)
{
DRESULT res = RES_OK;
if((DWORD)buff&3)
{
DRESULT res = RES_OK;
DWORD scratch[BLOCK_SIZE / 4];
while (count--)
{
memcpy( scratch,buff,BLOCK_SIZE);
res = SD_write(lun,(void *)scratch, sector++, 1);
if (res != RES_OK)
{
break;
}
buff += BLOCK_SIZE;
}
return res;
}
if(HAL_SD_WriteBlocks(&hsdcard,(uint32_t*)buff,(uint64_t)(sector * BLOCK_SIZE),BLOCK_SIZE, count) != SD_OK)
{
res = RES_ERROR;
}
return res;
}
#endif /* _USE_WRITE == 1 */
/**
* 函数功能: 输入输出控制操作(I/O control operation)
* 输入参数: lun : 不用
* cmd：控制命令
* buff：存放待写入或者读取数据的缓冲区指针
* 返回值: DSTATUS：操作结果
* 说明: 无
*/
#if _USE_IOCTL == 1
DRESULT SD_ioctl(BYTE lun, BYTE cmd, void *buff)
{
DRESULT res = RES_ERROR;
if (Stat & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY;
switch (cmd)
{
/* Make sure that no pending write process */
case CTRL_SYNC :
res = RES_OK;
break;
/* 获取SD卡总扇区数目(DWORD) */
case GET_SECTOR_COUNT :
HAL_SD_Get_CardInfo(&hsdcard,&SDCardInfo);
*(DWORD*)buff = SDCardInfo.CardCapacity / BLOCK_SIZE;
res = RES_OK;
break;
/* 获取读写扇区大小(WORD) */
case GET_SECTOR_SIZE :
*(WORD*)buff = BLOCK_SIZE;
res = RES_OK;
break;
/* 获取擦除块大小(DWORD) */
case GET_BLOCK_SIZE :
*(DWORD*)buff = BLOCK_SIZE;
break;
default:
res = RES_PARERR;
}
return res;
}
#endif /* _USE_IOCTL == 1 */
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/