Arduino+ESP32 之 SD卡读写

背景知识：

ESP32有两种使用SD卡的方法，一种是使用SPI接口访问SD卡，另一种是使用SDMMC接口访问SD卡 。

Arduino core for the ESP32中SPI方式占用4个IO口，SDMMC方式占用6个IO口，一般来说SDMMC方式速度要比SPI方式快。

1. SDMMC方式

ESP32虽然有两组SDMMC接口，但Arduino core for the ESP32中只用到了其中一组，IO口连接为：DAT2 - IO12、DAT3 - IO13、CMD - IO15、CLK - IO14、DAT0 - IO2、DAT1 - IO4；

bool begin(const char * mountpoint="/sdcard", bool mode1bit=false)
挂载存储卡，输入参数分别为挂载点、是否使用一线模式；

void end()
取消挂载；

sdcard_type_t cardType()   返回存储卡类型，0、1、2、3、4，分别如下：
CARD_NONE          未连接存储卡；
CARD_MMC            mmc卡；
CARD_SD                sd卡，最大2G；
CARD_SDHC           sdhc卡，最大32G；
CARD_UNKNOWN  未知存储卡；

uint64_t cardSize()      返回存储卡大小字节数；
uint64_t totalBytes()    返回文件系统总字节数；
uint64_t usedBytes()   返回文件系统已用字节数；

2. SPI方式

bool begin(uint8_t ssPin=SS, SPIClass &spi=SPI, uint32_t frequency=4000000, const char * mountpoint="/sd", uint8_t max_files=5)
挂载存储卡，输入参数分别为SS引脚号、SPI对象、时钟频率、挂载点、文件最大同时打开数；
默认IO口连接为：CS - IO5、DI - IO23、SCLK - IO18、DO - IO19；
void end()
取消挂载；
sdcard_type_t cardType()    返回存储卡类型，0、1、2、3、4，分别如下：
CARD_NONE         未连接存储卡；
CARD_MMC           mmc卡；
CARD_SD               sd卡，最大2G；
CARD_SDHC          sdhc卡，最大32G；
CARD_UNKNOWN  未知存储卡；
uint64_t cardSize()      返回存储卡大小字节数；
uint64_t totalBytes()     返回文件系统总字节数；
uint64_t usedBytes();   返回文件系统已用字节数

3. 我的实验

我手头的ESP32_CAM板子的原理图

右图可知，我的SD卡接到了ESP32的GPIO12 13 14 15 2 4 这6个脚上，根据前述，这符合SDMMC方式的IO连接。所以，我在软件上需要使用SDMMC方式来驱动SD卡。

新建arduino项目文件，复制黏贴如下代码，即可以SDMMC方式驱动SD卡

//引用相关库
//#include "FS.h"
#include "SD_MMC.h"

// 接口连接如下：
// SD卡 - ESP32
// ------------
// DAT2 - IO12
// DAT3 - IO13
// CMD  - IO15
// CLK  - IO14
// DAT0 - IO2
// DAT1 - IO4

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println();

  //挂载文件系统
  if (!SD_MMC.begin())
  {
    Serial.println("存储卡挂载失败");
    return;
  }
  uint8_t cardType = SD_MMC.cardType();

  if (cardType == CARD_NONE)
  {
    Serial.println("未连接存储卡");
    return;
  }
  else if (cardType == CARD_MMC)
  {
    Serial.println("挂载了MMC卡");
  }
  else if (cardType == CARD_SD)
  {
    Serial.println("挂载了SDSC卡");
  }
  else if (cardType == CARD_SDHC)
  {
    Serial.println("挂载了SDHC卡");
  }
  else
  {
    Serial.println("挂载了未知存储卡");
  }

  //打开/建立 并写入数据
  File file = SD_MMC.open("/test.txt", FILE_WRITE);
  if (file)
  {
    Serial.println("打开/建立 根目录下 test.txt 文件！");
  }

  char data[] = "hello world\r\n";
  file.write((uint8_t *)data, strlen(data));
  file.close();

  //重命名文件
  if (SD_MMC.rename("/test.txt", "/retest.txt"))
  {
    Serial.println("test.txt 重命名为 retest.txt ！");
  }

  //读取文件数据
  file = SD_MMC.open("/retest.txt", FILE_READ);
  if (file)
  {
    Serial.print("文件内容是：");
    while (file.available())
    {
      Serial.print((char)file.read());
    }
  }

  //打印存储卡信息
  Serial.printf("存储卡总大小是： %lluMB \n", SD_MMC.cardSize() / (1024 * 1024)); // "/ (1024 * 1024)"可以换成">> 20"
  Serial.printf("文件系统总大小是： %lluB \n", SD_MMC.totalBytes());
  Serial.printf("文件系统已用大小是： %lluB \n", SD_MMC.usedBytes());
}

void loop()
{
}

4. 实验效果

5.补充，如果不追求读写SD卡的速率，那么可以SPI方式来进行SD卡的读写，那么这样就可以省下ESP32宝贵的2个GPIO作其他用途。

其实，这些例程在我们安装好Arduino的ESP32支持包以后，我们电脑本地已经有了，参考下面的路径可以找到这些例程。

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