51单片机读写sd_mmc卡设计报告

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1、51单片机读写SD_MMC卡设计报告杨文斌（qq:292942278）2007-08-20一、总则本文件介绍了在51平台通过SPI方式读写SD/MMC卡，包括软硬件需求,SD/MMC硬件连接,SPI接口软件模拟，SD/MMC上电初始化，写单块，读单块，写多块，读多块，块擦除，上位串口通讯协议，PC上位软件操作说明等。二、软硬件需求a)单片机固件编译环境：KeilC51uVision2b)PC上位软件编译环境：VisualC++6.0c)硬件环境：1)W78E52B一片；2)SD/MMC卡插座一个；3)MAX

2、232一片；4)cross串口线一条；三、SD/MMC硬件连接SD/MMC与51单片机引脚连接如下表1，供参考：51单片机引脚SD/MMC引脚P1_0SPI_CS(PIN1)P1_1SPI_SI(PIN2)P1_2SPI_SCK（PIN5）P1_3SPI_SO（PIN7）PIN4接VDDPIN3/6接GND表1SD/MMC与51单片机引脚连接表注意：SD/MMC引脚除VDD(PIN4)/VSS(PIN3/6)外，其它引脚连接上拉电阻（47k）至3.3v电源。四、SPI接口软件模拟由于W78E52B没有集成硬

3、件SPI接口，所以固件需要通过软件来模拟实现SPI接口；a)SPI接口基本原理：SPI采用HOST/SLAVE结构，HOST与SLAVE以字节为传输单位,支持4种模式；SPI接口定义有4个引脚CS,SI,SO,SCK；SDSPI接口工作于模式0,各引脚功能分别描述如下：1)CS为片选引脚，低电平为有效；2)SI为Host输出Slave输入引脚，空闲为高电平，SCK上升有效,；3)SO为Slave输出Host输入引脚，SCK下降有效；4)SCK为同步时钟；b)SPIHAL：包括4个函数，上层软件通过调用这4个

4、函数，来实现与SD/MMC以SPI方式进行数据交换。1)SPI_SendByte(INT8Uonebyte)――以SPI方式向SD/MMC发送一个字节2)INT8USPI_RecByte(void)――以SPI方式从SD/MMC接收一个字节3)SPI_CS_Assert(void)――将CS引脚置为低电平有效4)SPI_CS_Deassert(void)――将CS引脚置为高电平无效a)通过SPIHAL发送的RESET命令CMD0波形图，如下图1，以供参考：图1-RESET命令CMD0波形图一、SD/MMC上

5、电初始化当SD/MMC卡上电后，单片机需要对其进行上电初始化，上电初始化步骤顺序所列如下：1)置CS为低，至少延时74个CLK，延时波形图，如图2，以供参考：图2-延时波形图2)发送RESET命令CMD0，其波形图参考图1：3)发送命令CMD1(SD卡使用命令ACMD41)激活SD/MMC卡,固件需重复发送命令CMD1直到R1idlestate位为0。4)发送命令CMD58，读卡OCR寄存器。5)发送命令CMD9，读卡CSD寄存器,获得SD/MMC的基本参数：1)块最大的长度；2)卡中块的个数；等二、写单块

6、1)发送命令CMD24。2)接收R1响应。3)发送DataTokens(SingleBlockWrite:0xfe)。4)发送一个block（一般为512个字节）。5)发送两个CRC16码。6)循环接收数据，等待写完成，直到写完成接收到0xff。三、读单块1)发送命令CMD17。2)接收R1响应。3)等待DataTokens(SingleBlockRead:0xfe)。4)接收一个block（一般为512个字节）。5)接收两个字节CRC16码。四、写多块（Openended）1)发送命令CMD25。2)接收

7、R1b响应。1)发送DataTokens(SingleBlockWrite:0xfe)。2)发送一个block（一般为512个字节）。3)发送两个字节CRC16码。4)循环接收数据，等待写完成，直到写完成接收到0xff。5)重复步骤3，继续发送下一个数据包，直到所有数据包发送完成，至步骤8继续。6)发送命令CMD12,数据传输结束。7)接收R1b响应。一、读多块（Openended）1)发送命令CMD17。2)接收R1响应。3)等待DataTokens(SingleBlockRead:0xfe)。4)接收一

8、个block（一般为512个字节）。5)接收两个字节CRC16码。6)重复步骤3，继续接收下一个数据包，直到接收所有数据包完成后，至步骤7继续。7)发送命令CMD12,数据传输结束。8)接收R1b响应。二、多块擦除SD/MMC最大支持一次删除一个EraseGroup大小的连续块，SD/MMC的EraseGroup大小不是固定的，其大小指定在SD/MMC卡的CSD寄存器内，在上电初始化阶段，HOST可以使用命令CM