一、SD卡模块介绍

（一）简介

SD存储卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、平板电脑和多媒体播放器等。控制器对 SD 卡进行读写通信操作一般有两种通信接口可选，一种是 SPI 接口，另外一种是 SDIO 接口。

（二）物理结构

一张SD卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器5 个部分。
存储单元是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；
电源检测单元保证SD卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；
卡及接口控制单元控制SD卡的运行状态，它包括有8个寄存器；
接口驱动器控制 SD 卡引脚的输入输出。
在这里插入图片描述

二、依托协议

SD卡也是通过SPI协议进行通信，SPI协议在我之前的博客里有介绍过，这里不多做赘述。

SPI协议博客：
https://blog.csdn.net/m0_58414679/article/details/121411882?spm=1001.2014.3001.5501

三、实验过程

笔者目前的能力有限，还不能自己写出完整的SD卡读取程序，所以本实验主要是对现成的代码进行验证，工程放在网盘里了

链接：https://pan.baidu.com/s/1MFVI8M022kbmuOlGbAl6aw 提取码：xhc1

下面是

试错过程（可跳过）

开始，32只发送给上位机一个mian，怀疑是卡在某个函数没有进去
在这里插入图片描述
通过对函数的跟踪，发现是卡在这里没有出去

此函数下，在一些关键地方加入输出充当断点

发现程序只能输出到3

追踪发现卡在这里，这是一个发送命令的函数，说明32现在发送的命令不能被SD卡模块接受，后来用逻辑信号分析仪分析也确实是发送数据得不到响应（图这里就不放了，找不到了）
在这里插入图片描述

偶然间经老师点播或许可以5V供电试试
多次按复位键后依旧是原样的输出，正当我准备关掉上位机的时候，出现了4和5，SD卡初始化成功！

后面就是一些小的容易解决的问题了，虽说初始化成功了，但依旧挂载失败，怀疑是线太长了，更换短线之后，果然测试成功
在这里插入图片描述

正片（可直接跳转至此）

注意：
1.确保SD格式化成FAT文件模式
2.单片机的供电和SD卡模块的供电最好是5V，不然可能带不动
3.杜邦线连接要尽可能的短
4.连接最好紧一点，有时候稍微松一点就不行
5.可能要等一会才初始化成功，别急

四、代码分析

主函数

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */
  

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI1_Init();
  MX_FATFS_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&aRxBuffer1,1); 	//enable uart	

	printf(" mian \r\n");

	Get_SDCard_Capacity();	//得到使用内存并选择格式化



  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {		
		WritetoSD(WriteBuffer,sizeof(WriteBuffer));			
		HAL_Delay(500);
		WriteBuffer[0] = WriteBuffer[0] +0;
		WriteBuffer[1] = WriteBuffer[1] +1;
		write_cnt ++;		
		while(write_cnt > 10)
		{	
			printf(" while \r\n");
			HAL_Delay(500);
		}			
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

SD卡写入函数

void WritetoSD(BYTE write_buff[],uint8_t bufSize)
{
	FATFS fs;
	FIL file;
	uint8_t res=0;
	UINT Bw;	
	
	res = SD_init();		//SD卡初始化
	
	if(res == 1)
	{
		printf("SD卡初始化失败! \r\n");		
	}
	else
	{
		printf("SD卡初始化成功！ \r\n");		
	}
	
	res=f_mount(&fs,"0:",1);		//挂载
	
//	if(test_sd == 0)		//用于测试格式化
	if(res == FR_NO_FILESYSTEM)		//没有文件系统，格式化
	{
//		test_sd =1;				//用于测试格式化
		printf("没有文件系统! \r\n");		
		res = f_mkfs("", 0, 0);		//格式化sd卡
		if(res == FR_OK)
		{
			printf("格式化成功! \r\n");		
			res = f_mount(NULL,"0:",1); 		//格式化后先取消挂载
			res = f_mount(&fs,"0:",1);			//重新挂载	
			if(res == FR_OK)
			{
				printf("SD卡已经成功挂载，可以进进行文件写入测试!\r\n");
			}	
		}
		else
		{
			printf("格式化失败! \r\n");		
		}
	}
	else if(res == FR_OK)
	{
		printf("挂载成功! \r\n");		
	}
	else
	{
		printf("挂载失败! \r\n");
	}	
	
	res = f_open(&file,SD_FileName,FA_OPEN_ALWAYS |FA_WRITE);
	if((res & FR_DENIED) == FR_DENIED)
	{
		printf("卡存储已满，写入失败!\r\n");		
	}
	
	f_lseek(&file, f_size(&file));//确保写词写入不会覆盖之前的数据
	if(res == FR_OK)
	{
		printf("打开成功/创建文件成功！ \r\n");		
		res = f_write(&file,write_buff,bufSize,&Bw);		//写数据到SD卡
		if(res == FR_OK)
		{
			printf("文件写入成功！ \r\n");			
		}
		else
		{
			printf("文件写入失败！ \r\n");
		}		
	}
	else
	{
		printf("打开文件失败!\r\n");
	}	
	
	f_close(&file);						//关闭文件		
	f_mount(NULL,"0:",1);		 //取消挂载
	
}