【ALINX和紫光同创PGL12G开发板】-4.基于SD卡的MP3

yuchenlove

文章目录
       前言
       SD卡的介绍
       硬件部分介绍
       代码实现及效果

前言

从7月20号知道自己获得了PGL12G板卡的试用机会到现在已经不知不觉过了41天了，时间如白驹过隙，让人抓不住它的丝毫，但我能让它在我的人生的旅途中烙下烙印。。。。不说了，莫名又感悟起来了。开始咱们的正文，今天给大家带来的是FPGA对SD卡扫描，读取，对音频文件的解码，最后通过音频模块播放。

SD卡的介绍

SD卡是由松下电器、东芝和SanDisk联合推出，1999年8月发布。SD卡结构卡的数据传送和物理规范由MMC发展而来，大小和MMC卡差不多，尺寸为32mm x 24mm x 2.1mm。长宽和MMC卡一样，只是比MMC卡厚了0.7mm，以容纳更大容量的存贮单元。与 MMC 卡保持着向上的兼容，MMC卡可以被新的SD设备存取，兼容性则取决于应用软件，但SD卡却不可以被MMC设备存取。（SD卡外型采用了与MMC卡厚度一样的导轨式设计，以使SD设备可以适合MMC卡)。（标准的百度介绍，哈哈）



SD卡主要引脚和功能为:
CLK:时钟信号,每个时钟周期传输一个命令或数据位，频率可在o~2SMHz之间变化，SD卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0~25MHz的频率;

CMD:双向命令和回复线，命令是一次主机到从卡 操作的开始，命令可以是从主机到单卡寻址，也可以是到所有卡;回复是对之前命令的回答，回复可以来自单卡或所有卡;

DAT0~3:数据线,数据可以从卡传向主机也可以从主机传向卡。SD卡以命令形式来控制SD卡的读写等操作。可根据命令对多块或单块进行读写操作。在sPI模式下其翰由6个字节构成,其中高位在前。



SD卡协议

A.SD卡操作模式
每种操作模式具体对应一种或多种状态，主机通过发送命令可以使SD卡在不同的状态间转换，SD卡接受命令，并根据自己现在所处状态做出不同的响应。



1.Inactive
2.Card identification mode SD卡识别模式（系统上电时刻或搜寻SD卡，刚接入系统时刻）

B.SD卡复位

发送GO_IDLE_STATE(CMD0) 到SD卡后，除处于非活动状态之外的SD卡都会进入空闲状态。



3.数据传输模式
数据传输模式下的各个状态转换关系：
1.所有数据读命令都可以被停止命令（CMD12）在任意时刻终止。数据传输会终止，SD卡返回Transfer状态。读命令有：块读操作（CMD17），多块读操作（CMD18），发送写保护（CMD30）,发送scr（AVMD51）以及读模式下的普通命令（CMD56）

2.所有数据写命令都可以被停止命令（CMD12）在任意时刻终止。写命令也会在取消命令（CMD7）之前停止。写命令有：块写操作（CMD24，CMD25）,编程命令（CMD27），锁定/解锁命令（CMD42）以及写模式写的普通命令（CMD56）

3.数据传输一旦完成，SD卡会退出数据写状态，进入Programming状态（传输完成）或者Transfer状态（传输失败）



硬件部分介绍

1.SD_CS/连接到FPGA的片选SD管脚，只有PFGA设置SD_CS/为低电平时才可以操作SD卡。

2.MOSI连接FPGA的SPI总线的MOSI管脚(SPI微据输入)，FPGA从这个管脚读取SD卡内的效据。

3.MISO连接FPGA的SPI总线的MISO管脚(SPI微据输出)、FPGA通过这个管脚向SD卡内写入微据。

4.SCK连接FPGA的SPI总线的SCK(SPI时钟)

5.SD管脚实际上在SD卡内部连接到了GND,当SD插座上没插入SD卡时，FPGA从这个管脚能读到高电平(前提是使用FPGA内部上拉输入，或者外部增加一个上拉电阻)，且插入SD卡，这个管脚就交成低电平，这个功能用来检测是否插入SD卡。

6.RSV1和RSV2是保留功能管脚，不需要操作。



代码实现及效果

先给大家上一段效果的视频。为了这个实验，我把我珍藏多年的音箱都拿出来了（其实是当年买电脑送的全损音箱，哈哈）



最后再给大家来一张代码的图片





注：这里给大家整理了PGL12G-6CFBG256开发板的SD卡的MP3的源码，有兴趣的小伙伴欢迎下载
链接：https://pan.baidu.com/s/1Bb8s9xM9yxsuOT4aZ-sT4A
提取码：gg8u

本次SD卡的MP3就告一段落了，感谢阅读，欢迎阅读下期测评。