Tutoriel - Bibliothèque STM32_SD_SPI

1. Introduction

Cette librairie permet de gérer facilement une carte SD en mode SPI sur STM32, avec le système de fichiers FatFs. Elle fournit des fonctions haut niveau pour lire, écrire, lister, supprimer, formater et manipuler des fichiers et dossiers sur la carte SD.

2. Compatibilité et Prérequis

3. Fichiers de la librairie

• STM32_SD_SPI.h : Fichier d'en-tête principal.
• STM32_SD_SPI.c : Fichier source avec l'implémentation.
• STM32_SD_SPI_config.h : Configuration des broches et du SPI.

N'oubliez pas d'adapter STM32_SD_SPI_config.h à votre configuration matérielle avant de compiler. (Exemple : définir le port CS, le SPI utilisé, le driver stm32l0xx_hal.h ou autre selon votre microcontrôleur).

4. Installation et Intégration

1. Créez un dossier nommé STM32_SD_SPI dans le répertoire Drivers de votre projet STM32 et copiez y les fichiers STM32_SD_SPI_config.h, STM32_SD_SPI.h et STM32_SD_SPI.c.
2. Ajoutez les chemins d'inclusion : dans les propriétés de votre projet STM32CubeIDE, dans C/C++ General, > Paths and Symbols > Onglet Includes, dans GNU ajoutez le chemin vers le dossier STM32_SD_SPI.

N'oublier pas d'activer le float dans les propriétés du projet pour afficher le nombres flottants dans le printf.

5. Configuration

5.1 SPI

Configurez le SPI dans STM32CubeMX :

• Sélectionnez le mode SPI en Full Duplex Master.
• Assurez-vous que le mode de transfert est MSB First.
• Configurez la vitesse d'horloge SPI (ajuster le prescaler pour avoir autour de 250 kBits/s).
• Assurez-vous que CPOL = Low et CPHA = 1 Edge.
• Configurez le GPIO CS (Chip Select) comme sortie push-pull.

• Dans GPIO
• Configurez le GPIO CS (Chip Select) comme sortie push-pull.
• Configurez le GPIO Output Level à High>.

5.2 FatFs

Configurez FatFs dans STM32CubeMX :

• Activez FatFs dans le middleware.
• Cochez User-defined pour le mode de montage.
• suivez cette configuration:

Après avoir générer le code, vous aurez de nouveau dossiers et fichiers, dans le dossier :

le fichier ffconf.h est le fichier de configuration de FatFs, qui est généré suivant la configuration dans STM32CubeMX.

Si vous modifier les paramètres ici, lorsque vous générez le code ce fichier sera écrasé avec la configuration de STM32CubeMX.

On doit modifier le fichier user_diskio.c pour lier FatFs à la librairie STM32_SD_SPI.

On inclue STM32_SD_SPI.h et string.h dans user_diskio.c :

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <string.h>
#include "ff_gen_drv.h"
#include <STM32_SD_SPI.h>
            

Ensuite, Remplacer le code entre les balise /* USER CODE BEGIN INIT */ et /* USER CODE END INIT */ par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE BEGIN INIT */
return SD_disk_initialize(pdrv);
/* USER CODE END INIT */
            

Entre les balise USER CODE BEGIN STATUS et USER CODE END STATUS, par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE BEGIN STATUS */
return SD_disk_status(pdrv);
/* USER CODE END STATUS */
            

Entre les balise USER CODE BEGIN READ et USER CODE END READ, par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE BEGIN READ */
return SD_disk_read(pdrv, buff, sector, count);
/* USER CODE END READ */
            

Entre les balise USER CODE BEGIN WRITE et USER CODE END WRITE, par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE BEGIN WRITE */
return SD_disk_write(pdrv, buff, sector, count);
/* USER CODE END WRITE */
            

Entre les balise USER CODE BEGIN IOCTL et USER CODE END IOCTL, par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE HERE */
return SD_disk_write(pdrv, buff, sector, count);
/* USER CODE END WRITE */
            

Entre les balise USER CODE BEGIN IOCTL et USER CODE END IOCTL, par le code suivant dans user_diskio.c :

/* USER CODE BEGIN IOCTL */
return SD_disk_ioctl(pdrv, cmd, buff);
/* USER CODE END IOCTL */
            

6.1 Configuration

Adaptez STM32_SD_SPI_config.h à votre matériel :

#ifndef INC_STM32_SD_SPI_CONFIG_H_
#define INC_STM32_SD_SPI_CONFIG_H_

// Inclusion du driver HAL spécifique au microcontrôleur
#include "stm32l0xx_hal.h" // Assurez-vous que c'est le bon fichier HAL pour votre MCU

// Configuration DU CS (Chip Select) de la carte SD 
#define SD_CS_PORT GPIOB      // #define SD_CS_PORT SPI2_CS_PORT (avec le user label)
#define SD_CS_PIN GPIO_PIN_1  // #define SD_CS_PIN SPI2_CS_PIN // (avec le user label)

// Configuration du SPI
extern SPI_HandleTypeDef hspi2; // Assurez-vous que c'est le bon handle SPI pour votre MCU
#define HSPI_SDCARD &hspi2      // Handle SPI utilisé
#define SPI_TIMEOUT 100

// Macro pour activer/désactiver le débogage via printf
#define ENABLE_DEBUG 1 // Mettre à 1 pour activer le débogage, 0 pour le désactiver

#if ENABLE_DEBUG
#include 
    #define DEBUG_PRINTF(...) printf(__VA_ARGS__)
    #else
    #define DEBUG_PRINTF(...)
    #endif

    #endif /* INC_STM32_SD_SPI_CONFIG_H_ */
            

6.2 Inclusion

Incluez la librairie dans votre fichier main.c entre les balises USER CODE BEGIN Includes et USER CODE END Includes :

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include "STM32_SD_SPI.h"
/* USER CODE END Includes */
            

6.3 test des fonctions

Pour tester les fonctions de la librairie, vous pouvez utiliser le code suivant entre les balises USER CODE BEGIN 2 et USER CODE END 2 dans votre fichier main.c :

/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_Delay(1000);
printf("=== DÉBUT DES TESTS SD ===\r\n");
char tampon[512];
printf("\r\n[TEST] Monter la carte SD\r\n");
SD_Monter();

// printf("\r\n[TEST] Formatage de la carte SD\r\n");
// SD_FormaterCarte();

printf("\r\n[TEST] Création d'un dossier\r\n");
SD_CreerDossier("dossier_test");

printf("\r\n[TEST] Ecriture dans un fichier\r\n");
SD_Ecrire("dossier_test/fichier.txt", "Ligne1\r\nLigne2\r\nLigne3\r\n", 0);

printf("\r\n[TEST] Lecture du fichier\r\n");
SD_Lire("dossier_test/fichier.txt", tampon, sizeof(tampon));

printf("\r\n[TEST] Ajout à la suite\r\n");
SD_Ecrire("dossier_test/fichier.txt", "Ligne4\r\n", 1);

printf("\r\n[TEST] Lecture du fichier\r\n");
SD_Lire("dossier_test/fichier.txt", tampon, sizeof(tampon));

printf("\r\n[TEST] Lecture de la 2e ligne\r\n");
SD_LireLigne("dossier_test/fichier.txt", tampon, sizeof(tampon), 1);

printf("\r\n[TEST] Taille du fichier\r\n");
uint32_t taille = 0;
SD_TailleFichier("dossier_test/fichier.txt", &taille);

printf("\r\n[TEST] Vider le fichier\r\n");
SD_ViderFichier("dossier_test/fichier.txt");
SD_Lire("dossier_test/fichier.txt", tampon, sizeof(tampon));

printf("\r\n[TEST] Renommer le fichier\r\n");
SD_Ecrire("dossier_test/ancien.txt", "Test rename\r\n", 0);
SD_Lister("dossier_test");
SD_Renommer("dossier_test/ancien.txt", "dossier_test/nouveau.txt");
SD_Lister("dossier_test");

printf("\r\n[TEST] Existence du fichier/dossier\r\n");
BYTE existe = 0;
SD_Existe("dossier_test/nouveau.txt", &existe);
SD_Existe("dossier_test", &existe);

printf("\r\n[TEST] Création d'un dossier de destination\r\n");
SD_CreerDossier("dossier_copie");

printf("\r\n[TEST] Déplacement du fichier fichier.txt dans dossier_copie\r\n");
SD_Deplacer("dossier_test/nouveau.txt", "dossier_copie/nouveau.txt");
SD_Lister("dossier_copie");
printf("\r\n[TEST] Suppression du fichier\r\n");
SD_Supprimer("dossier_test/nouveau.txt");
SD_Supprimer("dossier_copie/nouveau.txt");
SD_Lister("dossier_test");
SD_Lister("dossier_copie");

printf("\r\n[TEST] Suppression du dossier\r\n");
SD_Supprimer("dossier_test");
SD_Supprimer("dossier_copie");
SD_Lister("/");

SD_Demonter();
printf("=== FIN DES TESTS SD ===\r\n");
/* USER CODE END 2 */