軟體平臺 MounRiver Studio(MRS)，硬體平臺CH32V103開發板，以及一張小於32G SD卡。

1、SD卡簡介

SD儲存卡( Secure Digital Memory Card)是一種基於半導體快快閃記憶體儲器的新一代高速儲存裝置。SD儲存卡的技術是從MMC卡( MultiMedia Card格式上發展而來，在相容SD儲存卡基礎上發展了SDIO( SD Input/ Output)卡，此相容性包括機械，電子，電力，訊號和軟體，通常將SD、SDIO卡俗稱SD儲存卡。

SD卡具有高記憶容量、快速資料傳輸率、極大的移動靈活性以及很好的安全性，它被廣泛地應用於行動式裝置上，例如數碼相機、平板電腦和多媒體播放器等。根據SD卡容量大小不同，可將SD卡分為以下幾類：

0~2G：SD卡；2~32G：SDHC卡；32~2T：SDXC卡；

其中，SD卡協議和SDHC卡版本協議基本相容，但SDXC卡與SD卡和SDHC卡相差較大，本文主要介紹使用SD卡和SDHC卡。

控制器對SD卡進行讀寫通訊操作一般有兩種通訊介面可選，一種是SPI介面，另外一種是SDIO介面。 SPI協議驅動SD卡方式相較於SDIO驅動SD卡方式，使用引腳資源少，控制程式相對較為簡單，但傳輸速度不如使用SDIO介面的快。由於CH32V103開發板上SD卡槽與晶片引腳的連線方式為SPI驅動方式，因此本文采用SPI協議驅動SD卡方式。

使用SPI方式驅動SD卡需要用到以下幾個暫存器：

①　CID：卡識別號（Card identification number），用來識別卡的唯一的個體號碼；

②　CSD：卡的特定資料（Card Specific Data），指卡的操作條件資訊；

③　SCR：SD配置暫存器（SD Configuration Register），SD卡特殊性資訊；

④　OCR：操作條件暫存器（Operation conditions register）

關於SD卡其他暫存器資訊，可參考SD 簡易規格檔案《 Physical Layer Simplified Specification V2.0》。

關於SD命令格式，固定為48bit，通過命令線（CMD）連續傳輸，其具體命令格式以及命令解釋如下：

起始位和終止位：命令的主體包含在起始位與終止位之間，它們都只包含一個數據位，起始位為0，終止位為1。

傳輸標誌：用於區分傳輸方向，該位為1時表示命令，方向為主機傳輸到SD卡，該位為0時表示響應，方向為SD卡傳輸到主機。

命令主體內容包括命令、地址資訊/引數和CRC校驗三個部分。

1.命令號：它固定佔用6bit，所以總共有64個命令(代號： CMD0~CMD63)，每個命令都有特定的用途，部分命令不適用於SPI匯流排，或不適用於SD卡操作，只是專門用於MMC卡或者SDI/O卡。

2.地址/引數：每個命令有32bit地址資訊/引數用於命令附加內容，例如，廣播命令沒有地址資訊，這32bit用於指定引數，而定址命令這32bit用於指定目標SD卡的地址，使用SPI匯流排驅動時，通過片選引腳來選擇不同的卡，所以使用這些命令時地址可填充任意值。

3.CRC7校驗：長度為7bit的校驗位用於驗證命令傳輸內容正確性，如果發生外部干擾導致傳輸資料個別位狀態改變將導致校準失敗，也意味著命令傳輸失敗，SD卡不執行命令。使用SPI驅動時，命令中的CRC7校驗預設是關閉的，即這CRC7校驗位中可以寫入任意值而不影響通訊，僅在傳送CMD0命令時需要強制帶標準的CRC7校驗。

SPI模式下有以下幾個重要的操作指令：

SD卡R1響應格式如下：

關於SD卡具體資訊，可參考《 Physical Layer Simplified Specification V2.0》。

2、MRS中開發流程

1）首先新建一個CH32V103C8T6 的工程，這個要與對應晶片對應

上圖最下方紅框中是對選中晶片的資源的簡單介紹，方便查詢

2) 新建完工程之後，我們開啟main.c檔案，可以看到主函式只是一些初始化和串列埠列印，我們自己的主函式邏輯可以新增在列印下面就可以了；

3) 新建一個hardware的資料夾，右鍵工程new->folder,填寫檔名，點選finish即可，我們可以以同樣的方式在hardware目錄下再新建SD目錄，SPI目錄，條理清晰。

4) 在SPI目錄下，New>Source File，填寫檔名spi.c，內容是SPI初始化函式以及讀寫函式，在新建個spi.h檔案用來宣告函式，這個新的標頭檔案需要新增到標頭檔案定址路徑中，點選選單欄，在彈出的頁面中，如下圖，點選綠色加號新增路徑即可

部分程式碼截圖如下，有詳細註釋，不再贅述

5) 在 SD目錄下新建sd.c ,sd.h,新增標頭檔案路徑方式與上條一致，sd.h檔案主要包括各種巨集定義及函式宣告，包括SD卡型別定義、SD卡指令定義等以及函式宣告；

sd.c檔案主要進行SD初始化等操作，關於SD卡初始化函式SD_Initialize，其具體操作流程如下：

（1）呼叫SD_SPI_Init函式初始化GPIO口及SPI工作模式，同時控制片選引腳使之輸出高電平；

（2）利用for迴圈並呼叫SD_SPI_ReadWriteByte函式進行10讀寫操作，同時產生80個時鐘訊號，滿足SD卡初始化至少需要74個時鐘的要求；

（3）呼叫SD_SendCmd函式傳送CMD0命令，復位SD卡同時進入空閒狀態；

（4）呼叫SD_SendCmd函式傳送相關命令對SD卡版本型別進行判斷，同時返回響應資訊。

關於sd.c檔案中其他函式，程式中都有相應註釋，可結合註釋以及《 Physical Layer Simplified Specification V2.0》手冊進行理解。

部分程式碼如下：

6) main.c檔案主要進行相關函式初始化以及SD卡插入檢測、初始化檢測以及讀取SD卡容量大小

7) 在工具欄中點選編譯按鈕，進行編譯，生成二進位制檔案，開發環節結束

3、驗證

點選選單欄下載按鈕，進行下載，插入SD卡，從串列埠助手可以看到輸出正常