51单片机spi读写sd扇区代码

以下是51单片机通过SPI读写SD卡扇区的代码：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

// 定义SD卡命令
#define CMD0 0x40
#define CMD8 0x48
#define CMD17 0x51
#define CMD24 0x58
#define CMD55 0x77
#define ACMD41 0x69

// 定义SD卡错误码
#define SD_OK 0x00
#define SD_IDLE_STATE 0x01
#define SD_CRC_ERROR 0x02
#define SD_DATA_ERROR 0x03
#define SD_CMD_ERROR 0x04
#define SD_TIMEOUT_ERROR 0x05

// 定义SD卡返回的数据标志
#define SD_DATA_TOKEN 0xFE

// 定义SD卡SPI模式下的命令标志
#define SD_SPI_MODE 0x40

// 定义SD卡等待超时时间
#define SD_TIMEOUT 0xFF

// 定义SD卡块大小
#define SD_BLOCK_SIZE 512

// 定义SPI时钟频率
#define SPI_CLOCK_FREQ 1000000UL

// 定义SPI通信延时函数
#define SPI_DELAY() _nop_()

// 定义SPI发送数据函数
void spi_send_byte(uchar dat)
{
    uchar i;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        if(dat & 0x80)
            MOSI = 1;
        else
            MOSI = 0;
        dat <<= 1;
        SCK = 1;
        SPI_DELAY();
        SCK = 0;
        SPI_DELAY();
    }
}

// 定义SPI接收数据函数
uchar spi_receive_byte()
{
    uchar i, dat = 0;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        SCK = 1;
        SPI_DELAY();
        dat <<= 1;
        if(MISO)
            dat |= 0x01;
        SCK = 0;
        SPI_DELAY();
    }
    return dat;
}

// 定义等待SD卡响应函数
uchar wait_sd_response()
{
    uint wait_count = 0;
    uchar response = 0xFF;
    while(response == 0xFF && wait_count < SD_TIMEOUT)
    {
        response = spi_receive_byte();
        wait_count++;
    }
    if(wait_count >= SD_TIMEOUT)
        return SD_TIMEOUT_ERROR;
    else
        return response;
}

// 定义发送SD卡命令函数
uchar send_sd_command(uchar cmd, uint arg, uchar crc)
{
    uchar response;
    // 启动SD卡的SPI模式
    CS = 0;
    spi_send_byte(SD_SPI_MODE | cmd);
    spi_send_byte(arg >> 24);
    spi_send_byte(arg >> 16);
    spi_send_byte(arg >> 8);
    spi_send_byte(arg);
    spi_send_byte(crc);
    // 等待SD卡响应
    response = wait_sd_response();
    // 关闭SD卡的SPI模式
    CS = 1;
    return response;
}

// 定义初始化SD卡函数
uchar init_sd_card()
{
    uint i, response;
    // 等待SD卡上电完成
    for(i = 0; i < 10; i++)
        spi_send_byte(0xFF);
    // 发送CMD0命令，进入IDLE状态
    response = send_sd_command(CMD0, 0, 0x95);
    if(response != SD_IDLE_STATE)
        return SD_CMD_ERROR;
    // 发送CMD8命令，检查SD卡是否支持高容量
    response = send_sd_command(CMD8, 0x1AA, 0x87);
    if(response == SD_IDLE_STATE)
    {
        // SDv2卡，继续执行初始化
        for(i = 0; i < 4; i++)
            response = spi_receive_byte();
        if(response != 0xAA)
            return SD_CMD_ERROR;
    }
    else if(response == SD_CMD_ERROR)
    {
        // SDv1卡，继续执行初始化
    }
    else
        return SD_CMD_ERROR;
    // 发送ACMD41命令，激活SD卡
    while(1)
    {
        response = send_sd_command(CMD55, 0, 0);
        if(response != 0x01)
            return SD_CMD_ERROR;
        response = send_sd_command(ACMD41, 0x40000000, 0);
        if(response == 0)
            break;
        if(response != SD_IDLE_STATE)
            return SD_CMD_ERROR;
    }
    // 发送CMD16命令，设置SD卡块大小为512字节
    response = send_sd_command(CMD16, SD_BLOCK_SIZE, 0);
    if(response != 0)
        return SD_CMD_ERROR;
    // 初始化完成
    return SD_OK;
}

// 定义读取SD卡扇区函数
uchar read_sd_sector(uchar *buffer, uint sector)
{
    uint i, response;
    // 发送CMD17命令，读取扇区数据
    response = send_sd_command(CMD17, sector * SD_BLOCK_SIZE, 0);
    if(response != 0)
        return response;
    // 等待SD卡响应
    response = wait_sd_response();
    if(response != SD_DATA_TOKEN)
        return SD_DATA_ERROR;
    // 读取扇区数据
    for(i = 0; i < SD_BLOCK_SIZE; i++)
        buffer[i] = spi_receive_byte();
    // 读取CRC校验码
    spi_receive_byte();
    spi_receive_byte();
    // 读取完成
    return SD_OK;
}

// 定义写入SD卡扇区函数
uchar write_sd_sector(uchar *buffer, uint sector)
{
    uint i, response;
    // 发送CMD24命令，写入扇区数据
    response = send_sd_command(CMD24, sector * SD_BLOCK_SIZE, 0);
    if(response != 0)
        return response;
    // 发送数据标志
    spi_send_byte(SD_DATA_TOKEN);
    // 发送扇区数据
    for(i = 0; i < SD_BLOCK_SIZE; i++)
        spi_send_byte(buffer[i]);
    // 发送CRC校验码
    spi_send_byte(0xFF);
    spi_send_byte(0xFF);
    // 等待SD卡响应
    response = wait_sd_response();
    if((response & 0x1F) != 0x05)
        return SD_DATA_ERROR;
    while(!spi_receive_byte());
    // 写入完成
    return SD_OK;
}

void main()
{
    uchar buffer[SD_BLOCK_SIZE];
    uint i;
    init_sd_card();
    read_sd_sector(buffer, 0);
    for(i = 0; i < SD_BLOCK_SIZE; i++)
        putchar(buffer[i]);
    write_sd_sector(buffer, 1);
    while(1);
}

这是一个简单的读取SD卡第0个扇区数据并将其输出，然后将一个缓冲区中的数据写入SD卡第1个扇区的例子。在使用时，需要根据实际情况修改SD卡的SPI接口引脚、SPI时钟频率、SD卡块大小等参数。