以下是一个基于STC单片机(如STC89C52)驱动SD NAND(SPI模式)的示例代码框架。请根据实际硬件连接调整引脚定义和时序。
#include <STC89C5xRC.H>#include <intrins.h>// 定义SPI引脚(根据实际连接修改)sbit SD_CS = P1^0; // 片选sbit SD_SCK = P1^1; // 时钟sbit SD_MOSI= P1^2; // 主机输出sbit SD_MISO= P1^3; // 主机输入// 函数声明void SPI_Init();void SD_PowerUpSeq();unsigned char SD_SendCmd(unsigned char cmd, unsigned long arg, unsigned char crc);unsigned char SD_Init();unsigned char SD_ReadBlock(unsigned long blockAddr, unsigned char *buffer);unsigned char SD_WriteBlock(unsigned long blockAddr, unsigned char *buffer);// 延时函数(需根据实际时钟调整)void DelayMS(unsigned int ms) { unsigned int i, j; for(i=0; i<ms; i++) for(j=0; j<112; j++);}// SPI低速模式void SPI_Slow() { SD_SCK = 0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); }// SPI高速模式(初始化后使用)void SPI_Fast() { // 根据实际需要调整延时}// SPI传输一个字节unsigned char SPI_Transfer(unsigned char data) { unsigned char i; for(i=0; i<8; i++) { SD_MOSI = (data & 0x80) ? 1 : 0; data <<= 1; SD_SCK = 1; _nop_(); _nop_(); if(SD_MISO) data |= 0x01; SD_SCK = 0; _nop_(); _nop_(); } return data;}// 发送SD命令unsigned char SD_SendCmd(unsigned char cmd, unsigned long arg, unsigned char crc) { unsigned char i, retry=0, res; SD_CS = 1; SPI_Transfer(0xFF); // 发送8个时钟周期 SD_CS = 0; // 发送命令 SPI_Transfer(0x40 | cmd); // 命令号 SPI_Transfer((unsigned char)(arg >> 24)); // 参数[31:24] SPI_Transfer((unsigned char)(arg >> 16)); // 参数[23:16] SPI_Transfer((unsigned char)(arg >> 8)); // 参数[15:8] SPI_Transfer((unsigned char)arg); // 参数[7:0] SPI_Transfer(crc); // 等待响应(最多重试8次) for(retry=0; retry<8; retry++) { res = SPI_Transfer(0xFF); if((res & 0x80) == 0) break; // 最高位为0表示收到响应 } return res;}// SD卡初始化unsigned char SD_Init() { unsigned char i, res; SD_CS = 1; for(i=0; i<10; i++) SPI_Transfer(0xFF); // 发送至少74个脉冲 SD_PowerUpSeq(); // 发送CMD0进入SPI模式 for(i=0; i<0x10; i++) { res = SD_SendCmd(0, 0, 0x95); if(res == 0x01) break; DelayMS(10); } if(res != 0x01) return 0xFF; // 初始化失败 // 发送CMD8检查电压 res = SD_SendCmd(8, 0x1AA, 0x87); if(res == 0x01) { // SD V2.0卡 // ... 处理CMD8响应 ... } // 发送ACMD41初始化 for(i=0; i<100; i++) { SD_SendCmd(55, 0, 0x01); // CMD55 res = SD_SendCmd(41, 0x40000000, 0x01); // ACMD41 if(res == 0x00) break; DelayMS(50); } if(res != 0x00) return 0xFF; // 设置块长度(通常512字节) SD_SendCmd(16, 512, 0x01); return 0; // 初始化成功}// 读取单个块unsigned char SD_ReadBlock(unsigned long blockAddr, unsigned char *buffer) { unsigned char res, i; res = SD_SendCmd(17, blockAddr << 9, 0x01); // CMD17 if(res != 0x00) return res; // 等待数据令牌 for(i=0; i<0xFF; i++) { res = SPI_Transfer(0xFF); if(res == 0xFE) break; } if(res != 0xFE) return 0xFF; // 读取512字节数据 for(i=0; i<512; i++) { buffer[i] = SPI_Transfer(0xFF); } // 读取CRC(可忽略) SPI_Transfer(0xFF); SPI_Transfer(0xFF); return 0;}// 主函数示例void main() { unsigned char buffer[512]; unsigned char status; SPI_Init(); status = SD_Init(); if(status != 0) { // 初始化失败处理 return; } // 读取第0个扇区(MBR) SD_ReadBlock(0, buffer); while(1);}
注意要点:
硬件连接:
确保SD卡模块的VCC接3.3V(部分SD卡兼容5V)
正确连接SPI四线(CS、SCK、MOSI、MISO)
建议在数据线上加10K上拉电阻
初始化流程:
上电后需要发送至少74个时钟脉冲
通过CMD0复位进入SPI模式
使用ACMD41完成初始化
重要提示:
实际使用时需要处理错误重试机制
读写操作需要512字节缓冲区
高容量卡(SDHC)需要使用字节地址而非块地址
建议参考SD卡物理层规范文档
建议配合逻辑分析仪调试,并参考具体SD卡的数据手册调整时序参数。