FPGA通过SPI接口读写SD卡实现

"该资源是一份关于在FPGA中实现SD卡读写的代码示例，未经过实际测试。" 在FPGA设计中，与SD卡的通信通常涉及到SPI（Serial Peripheral Interface）协议，这是一种常见的串行接口标准，用于低速外设与微控制器或FPGA之间的数据传输。在给定的代码片段中，可以看到使用了Altera的Avalon SPI接口库来实现对SD卡的控制。以下是对代码关键部分的详细解释： 首先，包含了多个头文件，它们定义了FPGA设计中使用的各种功能和结构体： 1. "system.h" - 提供系统级别的函数和宏，例如内存映射寄存器操作。 2. "alt_types.h" - 定义了Altera的特定数据类型。 3. "altera_avalon_pio_regs.h" 和 "altera_avalon_spi_regs.h" - 包含了与Avalon PIO（Peripheral Input/Output）和SPI（Serial Peripheral Interface）相关的寄存器定义，用于硬件访问。 4. "stdio.h" - 标准输入输出库，用于打印调试信息。 5. "sys/alt_irq.h" - 中断处理相关函数。 6. "priv/alt_busy_sleep.h" - 提供了忙等待的函数。 7. "altera_avalon_spi.h" - Avalon SPI接口库的主要头文件，包含了SPI的相关函数。 接下来，有两个主要的函数：`write_spi` 和 `reading_spi`，它们分别用于向SPI总线发送命令和从SPI总线接收数据。 `write_spi` 函数： 此函数的目的是发送一个8位的SPI命令。它首先通过循环检查SPI状态寄存器（`ALTERA_AVALON_SPI_STATUS`），等待传输准备好（TRDY）标志被设置，然后将命令数据写入SPI的TXDATA寄存器，并再次循环等待传输完成（TMT）标志。 `reading_spi` 函数： 这个函数用于从SPI总线读取一个32位的数据。同样，它先检查状态寄存器，等待读取准备好（RRDY）标志，然后读取RXDATA寄存器返回的数据。 此外，还有`sd_wr_cmd`函数，它用于向SD卡发送带有参数的命令。该函数首先清除SPI接口的状态，然后发送一个带有前导字节0xFF的命令，接着是4个字节的命令参数。这部分代码展示了如何向SD卡发送命令的过程，但未包含处理SD卡响应的代码。 这段代码提供了一个基本的框架，用于在FPGA上使用SPI协议与SD卡进行通信。然而，为了使这个功能完整并能正常工作，还需要实现SD卡协议的其他部分，如错误检测、命令响应处理、数据包的读写等。此外，完整的系统还需要包括初始化SD卡、选择适当的SPI模式、速度配置以及中断处理等功能。 在实际应用中，FPGA开发者需要了解SD卡协议的详细规范，例如CMD0用于初始化，CMD8用于检测SD卡版本，CMD55和ACMD41用于进入数据传输模式，CMD58用于读取OCR寄存器等。同时，还要考虑SD卡的时序要求，确保SPI时钟与SD卡的时序匹配，以确保数据正确传输。 由于给出的代码没有经过测试，所以在实际项目中，需要对这些函数进行详细的测试和调试，以确保其在不同SD卡和不同的FPGA平台上都能正常工作。