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STC单片机驱动SD NAND示例程序

SD NAND-贴片式TF卡-贴片式SD卡-免费测试2025-03-24138

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:

  1. 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

  2. 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

  3. 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。

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