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四八十五课：SD卡实验介绍

ESP32S3物联网快速入门：23.1SD卡实验-介绍。

大家好，这节课来学习SD卡实验。在迁怒式系统当中经常会需要存储一些图片或大量的数据，这些光SD32内部的flash是不够的，这个时候就需要用到一种存储介质SD卡，它是一种比较好的存储设备。

开发版已经自带了一个SD卡接口，直接插上SD卡就可以实现对应的功能。这节课主要是来介绍如何使用adonal ESP32来控制SD卡的读写。这节课主要介绍四点。

·首先来介绍一下实验的基本介绍，也就是SD卡的简单功能介绍。

·然后再介绍一下实验的硬件部分以及软件程序。

·最后是实验展示。

来看一下实验的简介。

·在嵌入式系统当中经常是需要存储大量的数据和图片的，可以使用SD卡作为大容量存储设备，它是一个非常好的选择。比如系统要存储一天采集的温湿度数据，ESP32自带的存储容量是很小的，无法存储大量的数据，此时可以使用外部SD卡来通过ESP32控制将采集的温湿度数据写入到SD卡文件当中。

·又比如使用ESP32来制作一个电子相册或者是SMP3，需要读取图片或音乐文件，依靠ESP32自身的内存是实现不了的，此时又可以通过外接SD卡。

·版本已经有一个SD卡卡座，可以使用SD卡插入就可以使用。在这个时间当中SD卡容量大小是不限制的。

来看一下图片就是SD卡，这里是一个32TB的内存卡。ESP32是如何和SD卡进行通信的？依靠的是SDI的接口，在adiomo当中已经集成了SDI，SDI和SD卡可以直接使用。SDI的全称是这串英文的首字母的缩写，意思是串型外围接口。

SDI是一种高速的全双工同步的通信总线，它在ESP32芯片当中只占据了四个管角，节约了芯片的管角，同时为PCB的布局节省了大量的空间。这种方式非常简单，已经在很多的芯片和设备当中都会有SDI的接口。

SDI接口一般使用四条通信线，事实上只需要三条线也可以进行SDI的通信，也就是单向传输的时候，其中三条线为SDI的总线miso和mosi以及salk。这三条线是SDI的接口，必须的三根线，一个是主机输入，一个是主机输出，还有一个是时钟信号线。

另外一条就是SDI的片选信号，片选信号可以使用任意的L口来对片选信号管角进行控制。

esp32有四个硬件，i1硬件的spi的通道，其中两个已经被内部可给使用了，另外两个可以供外部使用，允许更高输入传输，最高可达到八十兆赫兹，传输频率也可以配置成任意的引脚，相关的引脚只要符合输入输出的方向就可以了。通过制定引脚而非默认引脚会降低传输的速度，上线最大是四十兆赫兹。

也就是说在esp32当中有固定的一些硬件spi的接口，如果要指定任意的其他l口，也就普通l口来使用spi接口，它的传输速度会降低，最大是四十兆赫兹，对一般的应用已经足够了。这是spi的简单介绍。

再看一下实验的目的，对sd卡直接入镜文件进行读写，并将读取的信息在串口接视器当中进行输出。这是这节课的实验目的。

单片机之SD IO接口

SD 卡(Secure Digital Memory Card)在我们生活中已经非常普遍了，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，另外一种就是 SDIO 接口。

SDIO全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(MMC)、SD卡、SD I/O 卡都有 SDIO 接口。STM32F42x 系列控制器有一个 SDIO 主机接口，它可以与 MMC卡、SD卡、SD I/O 卡以及 CE-ATA 设备进行数据传输。MMC卡可以说是 SD卡的前身，现阶段已经用得很少。

SD I/O卡本身不是用于存储的卡，它是指利用 SDIO 传输协议的一种外设。比如 Wi-FiCard，它主要是提供 Wi-Fi功能，有些 Wi-Fi模块是使用串口或者 SPI接口进行通信的，但Wi-Fi SDIO Card是使用 SDIO 接口进行通信的。并且一般设计 SD I/O 卡是可以插入到 SD的插槽。CE-ATA是专为轻薄笔记本硬盘设计的硬盘高速通讯接口。

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。

对 SD 卡进行控制操作并不是像操作控制器 GPIO相关寄存器那样一次读写一个寄存器的，它是通过命令来控制，SDIO 定义了 64 个命令，每个命令都有特殊意义，可以实现某一特定功能，SD卡接收到命令后，根据命令要求对 SD卡内部寄存器进行修改，程序控制中只需要发送组合命令就可以实现 SD卡的控制以及读写操作。