HCS12X单片机的SD卡FAT文件系统读写设计[3]

  MC9S12XSl28MAA单片机包含2个串行外设接口SPI，可以很方便地实现对Micro SD卡接口的数据传输。为了配置时钟和数据长度，需要对SPI控制寄存器（SPCRl和SPICR2）、SPI波特率寄存器SPIBR和SPI数据寄存器SPIDR进行设置：使能SPI模块，将SPICRl中的MSTR位置1使单片机工作在主机模式，产生串行时钟来同步主从双方的移位寄存器，配置SPI时钟极性位与SPI时钟相位控制位，使能从机输出选择；初始化SPI波特率寄存器。

  3.3 SD卡初始化

  SD卡初始数据传输需工作在低于400 kb／s的频率，因此配置SPI波特率寄存器，以工作在低速模式下。片选信号后应延时至少74个时钟周期。SD卡默认缺省使用SD总线传输协议，主机需要发出命令CMDO（CMD_GO_IDLE_STATE）才能使SD卡工作在SPI传输模式下，当单片机返回0x 01时说明已经进入了IDLE状态。此时应循环发送CMD55+ACMD41以确认是否为SD卡，如果回应超时则发送CMDl（CMD_SEND_OP_COND）以确认是否为MMC卡。经实验发现，Kingston公司的Micro SD卡使用CMD55+ACMD41或者CMDl都可以进行激活。激活SD卡的SPI模式后SD卡进入准备状态，此时发送CMDl6（CMD_SET_BLOCKLEN）设置SD卡的读写块大小，然后重新配置SPI波特率寄存器SPIBR使单片机SPI工作在高速频率下，延时8个时钟周期后返回，完成SD卡初始化。图2为SD卡SPI高速模式初始化流程。

  3.4读写单块数据

  SD卡单块数据的读取是先通过单片机发送CMDl7（CMD_READ_SINGLE_BLOCK）命令，以SD卡指定数据块起始位地址作为参数，如果读取成功SD卡会返回1个R1命令作为响应。然后发送1个起始数据命令，接着发送单块字节数量的数据并接收SPI数据寄存器SPIDR中的数据，最后是2字节CRC校验。

  SD卡单块数据的写入与读取相似，通过单片机发送CMD24（CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK）命令，以SD卡指定数据块起始位地址作为参数，如果读取成功SD卡会返回1个R1命令作为响应。然后发送1个起始数据命令，接着发送单块字节数量的需写入数据，最后是2字节CRC校验。

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