開發板購買鏈接

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開發板簡介
開發環境搭建 windows
原始碼示例：
0_Hello Bug （ESP_LOGX與printf） 工程模板/列印除錯輸出
1_LED LED亮滅控制
2_LED_Task 使用任務方式控制LED
3_LEDC_PWM 使用LEDC來控制LED實作呼吸燈效果
4_ADC_LightR 使用ADC讀取光敏電阻實作光照傳感
5_KEY_Short_Long 按鈕長按短按實作
6_TouchPad_Interrupt 電容觸摸中斷實作
7_WS2812_RMT RGB_LED彩虹變色示例
8_DHT11_RMT 使用RMT實作讀取DHT11溫濕度傳感器
9_SPI_SDCard 使用SPI總線實作TF卡檔案系統示例
10_IIC_ADXL345 使用IIC總線實作讀取ADXL345角度加速度傳感器
11_IIC_AT24C02 使用IIC總線實作小容量資料儲存測驗
12_IR_Rev_RMT 使用RMT實作紅外遙控接收掃碼（NEC）
13_IR_Send_RMT 使用RMT實作紅外資料發送（NEC）
14_WIFI_Scan 附近WIFI信號掃描示例
15_WIFI_AP 創建軟AP示例
16_WIFI_AP_TCP_Server 在軟AP模式下實作TCP服務端
17_WIFI_AP_TCP_Client 在軟AP模式下實作TCP客戶端
18_WIFI_AP_UDP 在軟AP模式下實作UDP通訊
19_WIFI_STA 創建STA站模
20_WIFI_STA_TCP_Server 在站模式STA下實作TCP服務端
21_WIFI_STA_TCP_Client 在站模式STA下實作TCP客戶端
22_WIFI_STA_UDP 在站模式STA下實作UDP通訊
23_LVGL_Test LVGL圖形庫簡單示例

Micro SD Card，原名Trans-flash Card（TF卡），2004年正式更名為Micro SD Card，由SanDisk（閃迪）公司發明，主要用于移動電話，
在Micro SD面市之前，手機制造商都采用嵌入式記憶體，雖然這類模組容易裝設，然而有著無法應實際應潮流需求的困擾——容量被限制住了，無法再有升級空間，Micro SD仿效SIM卡的應用模式，即是同一張卡可以應用在不同型號的行動電話內，讓行動電話制造商不用再為插卡式的研發設計而傷腦筋， Micro SD卡足以堪稱可移動式的儲存IC，
Micro SD卡是一種極細小的快閃存盤器卡，其格式源自SanDisk創造，原本這種記憶卡稱為T-Flash，及后改稱為Trans Flash；而重新命名為Micro SD的原因是因為被SD協會 (SDA) 采立，另一些被SDA采立的記憶卡包括Mini SD和SD卡，其主要應用于移動電話，但因它的體積微小和儲存容量的不斷提高，已經使用于GPS設備、便攜式音樂播放器和一些快閃存盤器盤中，它的體積為 15mm x 11mm x1mm ，差不多相等于手指甲的大小，是現時最細小的記憶卡，它也能通過SD轉接卡來接駁于SD卡插槽中使用， 現時MicroSD卡提供128MB、256MB、512MB、1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G、128G的容量(MWC 2014 世界移動通信大會期間，SanDisk（閃迪）打破了儲存卡最高64GB容量的傳統，正式發布了一款容量高達128GB的 Micro SD XC 儲存卡，

SD卡的操作模式：SD卡模式（SDIO）、SPI模式(默認為SD模式)，

其中SD卡模式的信號線有：CLK、CMD、DAT0-DAT3，6根線，

SPI模式的信號線有：CS、CLK、MISO（DATAOUT）、MOSI(DATAIN),4根線，

1. CLK 時鐘同步線
2. CMD 命令信號線，主機發出的命令以及從機對命令的回應都是通過這條線進行傳輸
3. DAT[3:0] 表示4條資料線，主機和從機的資料都是從這四條資料線上傳輸

SD卡只能使用3.3V的I/O電平，SPI模式下信號線要加10-100K的上拉電阻，

SD卡有五個暫存器：

SD卡的命令格式：

命令CMD0就是0，CMD16就是16，以此類推，

SPI命令格式為6位元組構成，高位在前（MSB），

位元組1的最高2位固定是01,低6位為命令號（CMD0就是0，CMD16就是16，以此類推），位元組2-5為命令引數，有些命令是沒有引數的；位元組6的高7位為CRC，最低位恒為1，

SD卡的命令總共有12類，下表為幾個比較重要的命令：
SD卡的主要相關各種命令決議
CMD0： SD卡進入IDLE和復位SD卡
CMD1： 讀OCR，是否為SD卡
CMD2： 獲取卡CID資訊
CMD3： 獲取SD卡所分配的相對地址
CMD9： 獲取SD卡的存盤資訊（容量、塊大小等）
CMD12：停止傳輸操作
CMD13：獲取卡的狀態
CMD16：設定SD卡塊大小
CMD17：使SD卡進入傳輸狀態、讀取單個塊
CMD18: 使SD卡進入傳輸狀態、讀取多個塊，直到收到CMD12為止
CMD24：使SD卡進入傳輸狀態、寫入單個塊
CMD25: 使SD卡進入傳輸狀態、寫入多個塊

SD卡和單片機的通信采用發送應答機制:

ESP32 FAT 檔案系統

ESP-IDF 使用 FatFs 庫來實作 FAT 檔案系統，FatFs 庫位于 fatfs 組件中，您可以直接使用，也可以借助 C 標準庫和 POSIX API 通過 VFS（虛擬檔案系統）使用 FatFs 庫的大多數功能，

此外，對 FatFs 庫進行了擴展，新增了支持可插拔磁盤 I/O 調度層，從而允許在運行時將 FatFs 驅動映射到物理磁盤，

FatFs 與 VFS 配合使用

函式 esp_vfs_fat_register() 分配一個 FATFS 結構，并在 VFS 中注冊特定路徑前綴，如果檔案路徑以此前綴開頭，則對此檔案的后續操作將轉至 FatFs API，函式 esp_vfs_fat_unregister_path() 洗掉在 VFS 中的注冊，并釋放 FATFS 結構，

多數應用程式在使用 esp_vfs_fat_ 函式時，采用如下步驟：

呼叫 esp_vfs_fat_register()，指定：

掛載檔案系統的路徑前綴（例如，"/sdcard" 或 "/spiflash"）
FatFs 驅動編號
一個用于接收指向 FATFS 結構指標的變數

呼叫 ff_diskio_register() 為上述步驟中的驅動編號注冊磁盤 I/O 驅動；
呼叫 FatFs 函式 f_mount，或 f_fdisk， f_mkfs，并使用與傳遞到 esp_vfs_fat_register() 相同的驅動編號掛載檔案系統，請參考 FatFs 檔案，
呼叫 C 標準庫和 POSIX API 對路徑中帶有步驟 1 中所述前綴的檔案（例如，"/sdcard/hello.txt"）執行打開、讀取、寫入、擦除、復制等操作，
您可以選擇直接呼叫 FatFs 庫函式，但需要使用沒有 VFS 前綴的路徑（例如，"/hello.txt"）；
關閉所有打開的檔案；
呼叫 f_mount 并使用 NULL FATFS* 引數為與上述編號相同的驅動卸載檔案系統；
呼叫 FatFs 函式 ff_diskio_register() 并使用 NULL ff_diskio_impl_t* 引數和相同的驅動編號來釋放注冊的磁盤 I/O 驅動，
呼叫 esp_vfs_fat_unregister_path() 并使用檔案系統掛載的路徑將 FatFs 從 NVS 中移除，并釋放步驟 1 中分配的 FatFs 結構，
esp_vfs_fat_sdmmc_mount 和 esp_vfs_fat_sdmmc_unmount 這兩個便捷函式對上述步驟進行了封裝，并加入對 SD 卡初始化的處理，非常便捷，

一、硬體設計/原理

查看開發板原理圖，TF卡使用SPI總線連接到ESP32主控，對信號線進行10K上拉，

二、程式設計

先參考必要頭檔案

// SD card and FAT filesystem example

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include "esp_err.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_vfs_fat.h"
#include "driver/sdspi_host.h"
#include "driver/spi_common.h"
#include "sdmmc_cmd.h"
#include "sdkconfig.h"

定義SPI總線GPIO

static const char *TAG = "TF Card Fat Example";
#define MOUNT_POINT "/sdcard"
#define SPI_DMA_CHAN    1

//在測驗SD和SPI模式時，請記住，一旦在SPI模式下初始化了卡，在不接通卡電源的情況下就無法在SD模式下將其重新初始化，
#define PIN_NUM_MISO		19
#define PIN_NUM_MOSI		23
#define PIN_NUM_CLK			18
#define PIN_NUM_CS			5

主函式，測驗檔案系統，讀取，寫入、獲取總容量、卡資訊、剩余容量、更名、洗掉等操作

void app_main(void)
{
	esp_err_t ret;								// ESP錯誤定義
	sdmmc_card_t* card;							// SD / MMC卡資訊結構
	const char mount_point[] = MOUNT_POINT;		// 根目錄
	char ReadFileBuff[64];

	esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = {	// 檔案系統掛載配置
		.format_if_mount_failed = false,				// 如果掛載失敗：true會重新磁區和格式化/false不會重新磁區和格式化
		.max_files = 5,									// 打開檔案最大數量
		.allocation_unit_size = 16 * 1024
	};

	printf("%s->Initializing SD card\r\n",TAG);
	printf("%s->Using SPI peripheralr\r\n",TAG);
	sdmmc_host_t host = SDSPI_HOST_DEFAULT();
	spi_bus_config_t bus_cfg = {
		.mosi_io_num = PIN_NUM_MOSI,
		.miso_io_num = PIN_NUM_MISO,
		.sclk_io_num = PIN_NUM_CLK,
		.quadwp_io_num = -1,
		.quadhd_io_num = -1,
		.max_transfer_sz = 4000,
	};
	// SPI總線初始化
	ret = spi_bus_initialize(host.slot, &bus_cfg, SPI_DMA_CHAN);
	if (ret != ESP_OK) {
		printf("%s->Failed to initialize bus.\r\n",TAG);
		return;
	}
	// 這將初始化沒有卡檢測（CD）和寫保護（WP）信號的插槽，
	// 如果您的主板有這些信號，請修改slot_config.gpio_cd和slot_config.gpio_wp，
	sdspi_device_config_t slot_config = SDSPI_DEVICE_CONFIG_DEFAULT();
	slot_config.gpio_cs = PIN_NUM_CS;
	slot_config.host_id = host.slot;
	// 掛載檔案系統
	ret = esp_vfs_fat_sdspi_mount(mount_point, &host, &slot_config, &mount_config, &card);
	if (ret != ESP_OK) {
		if (ret == ESP_FAIL) {
			printf("%s->Failed to mount filesystem.%s\r\n",TAG,
				"If you want the card to be formatted, set the EXAMPLE_FORMAT_IF_MOUNT_FAILED menuconfig option.");
		} else {
			printf("%s->Failed to initialize the card %s  (%s). ",TAG,
				"Make sure SD card lines have pull-up resistors in place.", esp_err_to_name(ret));
		}
		return;
	}
	// TF卡已經初始化，列印TF卡屬性
	sdmmc_card_print_info(stdout, card);

    // Print FAT FS size information
    size_t bytes_total, bytes_free;
    get_fatfs_usage(&bytes_total, &bytes_free);
    printf("%s->FAT FS Total: %d MB, Free: %d MB \r\n",TAG, bytes_total / 1024, bytes_free / 1024);


	// 使用POSIX和C標準庫函式來處理檔案，
	printf("%s->Opening file\r\n",TAG);
	FILE* f = fopen(MOUNT_POINT"/hello.txt", "w");// 創建一個檔案
	if (f == NULL) {
		printf("%s->Failed to open file for writing\r\n",TAG);
		return;
	}
	fprintf(f, "Hello %s!\n", card->cid.name);
	fclose(f);
	printf("%s->File written\r\n",TAG);

	// 重命名前檢查目標檔案是否存在
	struct stat st;
	if (stat(MOUNT_POINT"/foo.txt", &st) == 0) {
		unlink(MOUNT_POINT"/foo.txt");// 洗掉（如果存在）
	}

	// 重命名檔案
	printf("%s->Renaming file\r\n",TAG);
	if (rename(MOUNT_POINT"/hello.txt", MOUNT_POINT"/foo.txt") != 0) {
		printf("%s->Rename failed\r\n",TAG);
		return;
	}

	// 讀取檔案
	printf("%s->Reading file\r\n",TAG);
	f = fopen(MOUNT_POINT"/foo.txt", "r");// 讀取方式打開檔案
	if (f == NULL) {
		printf("%s->Failed to open file for reading\r\n",TAG);
		return;
	}
	fgets(ReadFileBuff, sizeof(ReadFileBuff), f);	// 讀取一行資料
	fclose(f);										// 關閉檔案 
	char* pos = strchr(ReadFileBuff, '\n');			// 在字串中查找換行
	if (pos) {
		*pos = '\0';								// 替換為結束符
	}
	printf("%s->Read from file: '%s'\r\n",TAG,ReadFileBuff);

	// 卸載磁區并禁用SDMMC或SPI外設
	esp_vfs_fat_sdcard_unmount(mount_point, card);
	printf("%s->Card unmounted\r\n",TAG);
	//卸載總線
	spi_bus_free(host.slot);
}

三、下載測驗

打開ESP-IDF Command Prompt

cd命令進入此工程目錄

cd F:\ESP32_DevBoard_File\9_SPI_SDCard

查看電腦設備管理器中開發板的串口號

執行idf.py -p COM9 flash monitor從串口9下載并運行打開口顯示設備除錯資訊 Ctrl+c退出運行，查看串口資訊輸出

測驗卡為16G閃迪 class 10 TF卡