📄 sd.c
字号:
/****************************************Copyright (c)**************************************************
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**--------------文件信息--------------------------------------------------------------------------------
**文 件 名: SD.c
**创 建 人: 李功周
**最后修改日期: 2008年10月23日
**描 述: SD卡驱动 API 函数
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**--------------历史版本信息----------------------------------------------------------------------------
** 创建人: 李功周
** 版 本: v1.0
** 日 期: 2008年10月23日
** 描 述: 原始版本
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**------------------------------------------------------------------------------------------------------
*/
#include <LPC2103.H>
//#include "../Uart1/Uart1.h"
/* SCK引脚 */
#define SPI_SCK ((unsigned int)0x01 << 4)
#define SPI_SCK_GPIO() PINSEL0 &= ~((unsigned int)0x03 << 8) /* 设置 SCK 口为GPIO口 */
#define SPI_SCK_OUT() IODIR |= SPI_SCK /* 设置 SCK 口为输出口 */
#define SPI_SCK_CLR() IOCLR = SPI_SCK /* 置 SCK 为低电平 */
/* MISO 引脚 */
#define SPI_MISO ((unsigned int)0x01 << 5)
#define SPI_MISO_GPIO() PINSEL0 &= ~((unsigned int)0x03 << 10) /* 设置 MISO 口为GPIO口 */
#define SPI_MISO_OUT() IODIR |= SPI_MISO /* 设置 MISO 口为输出口 */
#define SPI_MISO_CLR() IOCLR = SPI_MISO /* 置 MISO 为低电平 */
/* MOSI 引脚 */
#define SPI_MOSI ((unsigned int)0x01 << 6)
#define SPI_MOSI_GPIO() PINSEL0 &= ~((unsigned int)0x03 << 12) /* 设置 MOSI 口为GPIO口 */
#define SPI_MOSI_OUT() IODIR |= SPI_MOSI /* 设置 MOSI 口为输出口 */
#define SPI_MOSI_CLR() IOCLR = SPI_MOSI /* 置 MISO 为低电平 */
/* CS 引脚 */
#define SPI_CS ((unsigned int)0x01 << 30)
#define SPI_CS_GPIO() PINSEL1 &= ~((unsigned int)0x03 << 28) /* 设置 CS 口为GPIO口 */
#define SPI_CS_OUT() IODIR |= SPI_CS; /* 设置 CS 口为输出口 */
#define SPI_CS_SET() IOSET |= SPI_CS; /* 置 CS 为高电平 */
#define SPI_CS_CLR() IOCLR |= SPI_CS; /* 置 CS 为低电平 */
/* 卡完全插入卡座检测引脚 */
#define SD_INSERT ((unsigned int)0x01 << 31)
#define SD_INSERT_GPIO() PINSEL1 &= ~((unsigned int)0x03 << 30) /* 设置 INSERT 口为GPIO口 */
#define SD_INSERT_IN() IODIR &= ~SD_INSERT /* 设置 INSERT 口为输入口 */
#define SD_INSERT_STATUS() (IOPIN & SD_INSERT) /* 读取 INSERT 口的状态 */
/* 卡写保护检测引脚 */
#define SD_WP ((unsigned int)0x01 << 10)
#define SD_WP_GPIO() PINSEL0 &= ~((unsigned int)0x03 << 20) /* 设置 WP 口为GPIO口 */
#define SD_WP_IN() IODIR &= ~SD_WP /* 设置 WP 口为输入口 */
#define SD_WP_STATUS() (IOPIN & SD_WP) /* 读取 WP 口的状态 */
/* SD卡命令超时时间(单位 8clock)*/
/* timeout of command */
#define SD_CMD_TIMEOUT 100
/* 定义在初始化阶段,等待SD卡退出空闲状态的重试次数 */
#define SPI_CLOCK 5529600 /* 正常通信时,SPI时钟频率 frequency (Hz) */
#define SD_READREG_TIMEOUT 8 // 读寄存器的超时时间
#define SD_IDLE_WAIT_MAX 1000
#define READ_TIMEOUT_100MS 100 * SPI_CLOCK / 1000 / 8
/* 250ms 相当的SPI时钟数(单位 unit: 8 clocks) */
/* 250ms correspond to SPI clock(unit: 8 clocks)*/
#define WRITE_TIMEOUT_250MS 250 * SPI_CLOCK / 1000 / 8
/* 错误码 error code */
#define SD_NO_ERR 0x00 // 函数执行成功
#define SD_ERR_NO_CARD 0x01 // 卡没有完全插入到卡座中
#define SD_ERR_USER_PARAM 0x02 // 用户使用API函数时，入口参数有错误
#define SD_ERR_CARD_PARAM 0x03 // 卡中参数有错误（与本模块不兼容）
#define SD_ERR_VOL_NOTSUSP 0x04 // 卡不支持3.3V供电
#define SD_ERR_OVER_CARDRANGE 0x05 // 操作超出卡容量范围
#define SD_ERR_UNKNOWN_CARD 0x06 // 无法识别卡型
/* 等待错误码 */
#define SD_ERR_TIMEOUT_WAIT 0x30 // 写或擦操作时，发生超时错误
#define SD_ERR_TIMEOUT_READ 0x31 // 读操作超时错误
#define SD_ERR_TIMEOUT_WRITE 0x32 // 写操作超时错误
#define SD_ERR_TIMEOUT_ERASE 0x33 // 擦除操作超时错误
#define SD_ERR_TIMEOUT_WAITIDLE 0x34 // 初始化卡时，等待卡退出空闲状态超时错误
/* 数据流错误码 */
#define SD_ERR_DATA_CRC16 0x20 // 数据流CRC16校验不通过
#define SD_ERR_DATA_START_TOK 0x21 // 读单块或多块时，数据开始令牌不正确
#define SD_ERR_DATA_RESP 0x22 // 写单块或多块时，卡数据响应令牌不正确
/* Number of tries to wait for the card to go idle during initialization */
#define SD_IDLE_WAIT_MAX 1000
/* Number of tries to wait for the card to go idle during initialization */
#define SD_IDLE_WAIT_MAX 1000
/* R1和R2高字节错误码 R1 and upper byte of R2 error code */
#define MSK_IDLE 0x01
#define MSK_ERASE_RST 0x02
#define MSK_ILL_CMD 0x04
#define MSK_CRC_ERR 0x08
#define MSK_ERASE_SEQ_ERR 0x10
#define MSK_ADDR_ERR 0x20
#define MSK_PARAM_ERR 0x40
/* SD命令可能返回的错误码 */
#define SD_ERR_CMD_RESPTYPE 0x10 // 命令类型错误
#define SD_ERR_CMD_TIMEOUT 0x11 // 卡命令响应超时
#define SD_ERR_CMD_RESP 0x12 // 卡命令响应错误
/* 写操作可能返回的错误码 */
#define SD_ERR_WRITE_BLK 0x40 // 写块数据错误
#define SD_ERR_WRITE_BLKNUMS 0x41 // 写多块时，想要写入的块与正确写入的块数不一致
#define SD_ERR_WRITE_PROTECT 0x42 // 卡外壳的写保护开关打在写保护位置
/* 数据响应令牌 Data Response Tokens */
#define SD_RESP_DATA_MSK 0x0F //数据响应掩码
#define SD_RESP_DATA_ACCETPTED 0x05 //数据被接受
#define SD_RESP_DATA_REJECT_CRC 0x0B //由于CRC错误而被拒绝
#define SD_RESP_DATA_REJECT_WRITE 0x0D //由于写错误而被拒绝
/* 等待类型 Wait Type */
#define SD_WAIT_READ 0x00 //读等待
#define SD_WAIT_WRITE 0x01 //写等待
#define SD_WAIT_ERASE 0x02 //擦除等待
/* 应用操作错误 */
#define SD_WRITE_ERR 0xf0 //写SD错误
#define SD_READ_ERR 0xf1 //读SD卡错误
#define SD_Efficacy_ERR 0xf2 //效验错误
#define SD_BLOCKADDR_ERR 0xf3 //块地址不合法
#define SD_CRC_EN 0 /* 设置数据传输时是否使用CRC */
/*
*********************************************
SD卡SPI模式下命令集
*********************************************
*/
/* 命令响应定义 define command's response */
#define R1 1
#define R1B 2
#define R2 3
#define R3 4
/******************************** 基本命令集 Basic command set **************************/
/* 复位SD 卡 Reset cards to idle state */
#define CMD0 0
#define CMD0_R R1
/* 读OCR寄存器 Read the OCR (MMC mode, do not use for SD cards) */
#define CMD1 1
#define CMD1_R R1
/* 读CSD寄存器 Card sends the CSD */
#define CMD9 9
#define CMD9_R R1
/* 读CID寄存器 Card sends CID */
#define CMD10 10
#define CMD10_R R1
/* 停止读多块时的数据传输 Stop a multiple block (stream) read/write operation */
#define CMD12 12
#define CMD12_R R1B
/* 读 Card_Status 寄存器 Get the addressed card's status register */
#define CMD13 13
#define CMD13_R R2
/***************************** 块读命令集 Block read commands **************************/
/* 设置块的长度 Set the block length */
#define CMD16 16
#define CMD16_R R1
/* 读单块 Read a single block */
#define CMD17 17
#define CMD17_R R1
/* 读多块,直至主机发送CMD12为止 Read multiple blocks until a CMD12 */
#define CMD18 18
#define CMD18_R R1
/***************************** 块写命令集 Block write commands *************************/
/* 写单块 Write a block of the size selected with CMD16 */
#define CMD24 24
#define CMD24_R R1
/* 写多块 Multiple block write until a CMD12 */
#define CMD25 25
#define CMD25_R R1
/* 写CSD寄存器 Program the programmable bits of the CSD */
#define CMD27 27
#define CMD27_R R1
/***************************** 写保护 Write protection *****************************/
/* Set the write protection bit of the addressed group */
#define CMD28 28
#define CMD28_R R1B
/* Clear the write protection bit of the addressed group */
#define CMD29 29
#define CMD29_R R1B
/* Ask the card for the status of the write protection bits */
#define CMD30 30
#define CMD30_R R1
/***************************** 擦除命令 Erase commands *******************************/
/* 设置擦除块的起始地址(只用于SD卡) Set the address of the first write block to be erased(only for SD) */
#define CMD32 32
#define CMD32_R R1
/* 设置擦除块的终止地址(只用于SD卡) Set the address of the last write block to be erased(only for SD) */
#define CMD33 33
#define CMD33_R R1
/* 设置擦除块的起始地址(只用于MMC卡) Set the address of the first write block to be erased(only for MMC) */
#define CMD35 35
#define CMD35_R R1
/* 设置擦除块的终止地址(只用于MMC卡) Set the address of the last write block to be erased(only for MMC) */
#define CMD36 36
#define CMD36_R R1
/* 擦除所选择的块 Erase the selected write blocks */
#define CMD38 38
#define CMD38_R R1B
/***************************** 锁卡命令 Lock Card commands ***************************/
/* 设置/复位密码或上锁/解锁卡 Set/reset the password or lock/unlock the card */
#define CMD42 42
#define CMD42_R R1B
/* Commands from 42 to 54, not defined here */
/***************************** 应用命令 Application-specific commands ****************/
/* 禁止下一个命令为应用命令 Flag that the next command is application-specific */
#define CMD55 55
#define CMD55_R R1
/* 应用命令的通用I/O General purpose I/O for application-specific commands */
#define CMD56 56
#define CMD56_R R1
/* 读OCR寄存器 Read the OCR (SPI mode only) */
#define CMD58 58
#define CMD58_R R3
/* 使能或禁止 CRC Turn CRC on or off */
#define CMD59 59
#define CMD59_R R1
/***************************** 应用命令 Application-specific commands ***************/
/* 获取 SD Status寄存器 Get the SD card's status */
#define ACMD13 13
#define ACMD13_R R2
/* 得到已写入卡中的块的个数 Get the number of written write blocks (Minus errors ) */
#define ACMD22 22
#define ACMD22_R R1
/* 在写之前,设置预先擦除的块的个数 Set the number of write blocks to be pre-erased before writing */
#define ACMD23 23
#define ACMD23_R R1
/* 读取OCR寄存器 Get the card's OCR (SD mode) */
#define ACMD41 41
#define ACMD41_R R1
/* 连接/断开CD/DATA[3]引脚上的上拉电阻 Connect or disconnect the 50kOhm internal pull-up on CD/DAT[3] */
#define ACMD42 42
#define ACMD42_R R1
/* 读取SCR寄存器 Get the SD configuration register */
#define ACMD51 51
#define ACMD51_R R1
/* 数据令牌 Data Tokens */
#define SD_TOK_READ_STARTBLOCK 0xFE
#define SD_TOK_WRITE_STARTBLOCK 0xFE
#define SD_TOK_READ_STARTBLOCK_M 0xFE
#define SD_TOK_WRITE_STARTBLOCK_M 0xFC
#define SD_TOK_STOP_MULTI 0xFD
/**************************************************
其它宏定义
***************************************************/
#define CARDTYPE_SD 0xa0 // 卡型为SD 卡
#define CARDTYPE_MMC 0xa1 // 卡型为MMC 卡
//#define SD_BLOCKSIZE 512 // SD卡块的长度
/* CSD中一些域的字节位置(高字节在前) */
#define TAAC_POS 1 //TACC
#define NSAC_POS 2 //NSAC
#define READ_BL_LEN_POS 5 //READ_BL_LEN
#define C_SIZE_POS1 6 //C_SIZE upper 2-bit
#define C_SIZE_POS2 7 //C_SIZE middle 8-bit
#define C_SIZE_POS3 8 //C_SIZE lower 2-bit
#define C_SIZE_MULT_POS1 9 //C_SIZE_MULT upper 2-bit
#define C_SIZE_MULT_POS2 10 //C_SIZE_MULT lower 1-bit
#define SECTOR_SIZE_POS1 10 //SECTOR_SIZE upper 5-bit
#define SECTOR_SIZE_POS2 11 //SECTOR_SIZE lower 2-bit
#define R2WFACTOR_POS 12 //R2WFACTOR_POS
//CSD中一些域的掩码
#define TAAC_MSK 0x07 //TACC 域掩码
#define NSAC_MSK 0x78 //NSAC 域掩码
#define READ_BL_LEN_MSK 0x0F //READ_BL_LEN 的掩码
#define C_SIZE_MSK1 0x03 //C_SIZE 高2位掩码
#define C_SIZE_MSK3 0xC0 //C_SIZE 低2位掩码
#define C_SIZE_MULT_MSK1 0x03 //C_SIZE_MULT 的高2位掩码
#define C_SIZE_MULT_MSK2 0x80 //C_SIZE_MULT 的低2位掩码
#define R2WFACTOR_MSK 0x1C //R2WFACTOR 掩码
#define SECTOR_SIZE_MSK1 0x3F //SECTOR_SIZE 的高5位
#define SECTOR_SIZE_MSK2 0x80 //SECTOR_SIZE 的低2位
#define ERASE_GRP_SIZE_MSK 0x7C //MMC卡 ERASE_GRP_SIZE 掩码
#define ERASE_GRP_MULTI_MSK1 0x03 //MMC卡 ERASE_GRP_MULTI 高2位掩码
#define ERASE_GRP_MULTI_MSK2 0xE0 //MMC卡 ERASE_GRP_NULTI 低3位掩码
#define ERASE_GRP_SIZE_POS 10 //MMC卡 ERASE_GRP_SIZE 5-bit
#define ERASE_GRP_MULTI_POS1 10 //MMC卡 ERASE_GRP_MULTI 2-bit
#define ERASE_GRP_MULTI_POS2 11 //MMC卡 ERASE_GRP_MULTI 3-bit
/* 超时时间单位表(单位:0.000000001ns) timeout unit table */
const unsigned int time_unit[8] = {1000000000,100000000,10000000,
1000000,100000,10000,1000,100};
/* 超时时间表 timeout value table */
const unsigned char time_value[16] = {0,10,12,13,15,20,25,30,
35,40,45,50,55,60,70,80};
/* 超时时间因数表 timeout factor table */
const unsigned char r2w_fator[8] = {1,2,4,8,16,32,64,128};
/* SD卡信息结构体定义 */
/* the information structure variable of SD Card*/
typedef struct
{
unsigned char card_type;
unsigned int block_num; /* 卡中块的数量 */
unsigned int block_len; /* 卡的块长度(单位:字节) */
unsigned int erase_unit; /* 一次可擦除的块个数 */
unsigned int timeout_read; /* 读块超时时间(单位: 8 SPI clock) */
unsigned int timeout_write; /* 写块超时时间(单位: 8 SPI clock) */
unsigned int timeout_erase; /* 擦块超时时间(单位: 8 SPI clock) */
}sd_struct;
volatile sd_struct sds; /* SD卡信息结构体变量 */
//volatile unsigned int SD_BLOCKSIZE;
//volatile unsigned int SD_BLOCKSIZE_NBITS;
#define SD_BLOCKSIZE 512
#define SD_BLOCKSIZE_NBITS 9
volatile unsigned int MAXBlock_num;
/*******************************************************************
** 函数名称: void SPI_SendByte()
** 功能描述: 通过SPI接口发送一个字节
** 输 入: INT8U byte: 发送的字节
** 输 出: 无
**********************************************************************/
void SPI_SendByte(unsigned char byte)
{
S0SPDR = byte; /* 发送数据放入SPI数据寄存器 */
while(0 == (S0SPSR & 0x80)); /* 等待SPIF置位，即等待数据发送完毕 */
/* wait for SPIF being set, that is, wait for finishing of data being send */
byte = S0SPDR;
}
/**********************************************************************
** 函数名称: INT8U SPI_RecByte()
** 功能描述: 从SPI接口接收一个字节
** 输 入: 无
** 输 出: 收到的字节
*************************************************************************/
unsigned char SPI_RecByte(void)
{
S0SPDR = 0xFF;
while(0 == (S0SPSR & 0x80)); /* 等待SPIF置位，即等待收到数据 */
/* wait for SPIF being set, that is, wait for being received data */
return(S0SPDR); /* 读取收到的字节 read the byte received */
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