SDMMC卡初始化及读写流程讲述.docx
- 文档编号:14284514
- 上传时间:2023-06-22
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:74.02KB
SDMMC卡初始化及读写流程讲述.docx
《SDMMC卡初始化及读写流程讲述.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SDMMC卡初始化及读写流程讲述.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
SDMMC卡初始化及读写流程讲述
二、MMC/SD卡的模型和工作原理PIN脚、SD卡总线、SD卡结构、SD卡寄存器、上电过程SD卡寄存器:
OCR:
操作电压寄存器:
只读,32位第31位:
表示卡上电的状态位
CID:
卡身份识别寄存器只读128位生产厂商、产品ID,生产日期和串号等
CSD:
部分可写128位卡的容量、擦出扇区大小、读写最大数据块的大小、读操作的电流、电压等等
CSR:
卡配置寄存器64位数据位宽
RCA:
16位相关的卡地址寄存器,卡识别过程中主控器和卡协商出来的一个地址
三、SD卡命令和响应格式命令和相应格式SD卡命令,命令类型,ACMD命令响应类型、卡类型、卡状态转换表命令的格式:
48位起始位0方向位(hosttocard:
1,cardtohost:
0)内容CRC7结束位1·
响应的格式:
48位或者136位
卡命令:
命令的类型:
bc:
broadcastwithoutResponse 无响应的广播
bcr:
broadcastwithResponse 有响应的广播
ac:
Address(point-to-point)Command:
点对点,DATA0~DATA3数据线上无数据
adtc:
Adress(point-to-point)DataTransferCommands点对点,DATA0~DATA3数据线上有数据
CMD0,CMD2,CMD3,CMD55,ACMD41命令可能会导致卡的状态发生变化
响应类型:
R1,R1b,R2,R3,R6(SD2.0扩展了R7)
扩展内容:
SPI工作模式:
要知道的特点:
只支持一个卡,没有RCA,命令只是MMC/SD的基本的子集
SDHC:
(支持2GB~32GB):
理解CMD8的作用,命令格式和响应,了解CSDV2.0寄存器做了扩展 SDIOWIFI:
增加CMD52,CMD53
CMD8可以通过重新定义先前保留的位,来扩展一些已经存在的命令的新功能。
ACMD41扩大到支持高容量SD记忆卡的初始化
上面介绍了一个控制寄存器等信息
绿色表示sd和mmc的不同点
对于计算卡的容量要注意
对于sd卡可以参考Simplified_Physical_Layer_Specv2.0.pdf手册上面有
对于mmc 可以参考JESD84-A441.pdf注意对于大卡的mmc是通过发送8号命令来获取ext_csd 中的212到215位置来得到的
-S--------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------
staticvoidsd_init(void)
{
intretries;
u8*resp;
unsignedintcardaddr;
/
resp=mmc_cmd(2,0,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2);
//serial_puts(" SDcarsdCID =R2= "); serial_dump_data(resp,15);
resp=mmc_cmd(3,0,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);
cardaddr=(resp[4]<<8)|resp[3]; //发生3命令来或者rca
rca=cardaddr<<16;
//serial_puts("rca=");serial_puts_hex(rca);
resp=mmc_cmd(9,rca,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2);
sd2_0=(resp[14]&0xc0)>>6;
//serial_puts("sd2_0=====");serial_puts_hex(sd2_0);
//serial_puts(" SDcarsdCSDRegister=R2="); serial_dump_data(resp,16);
OUTREG16(A_MSC_CLKRT(0),0);
resp=mmc_cmd(7,rca,MSC_CMDAT_BUSY|MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);
resp=mmc_cmd(55,rca,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);
resp=mmc_cmd(6,0x2,MSC_CMDAT_BUS_WIDTH_4BIT|MSC_CMDAT_RESPONSE_R1|MSC_CMDAT_BUSY,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);//应答类型R1b
//while(!
(INREG16(A_MSC_STAT(0))&(1<<13)));//等待编程完成
}
------------------------------------------------------------
从这儿开始看
int mmc_init(void)//
{
intretries;
u8*resp;
OUTREG32(A_CPM_MSCCDR,13);
SETREG32(A_CPM_CPCCR,CPCCR_CHANGE_EN);
MMC_INIT_GPIO();
__msc_reset();
MMC_IRQ_MASK();
OUTREG32(A_MSC_CLKRT(0),7);//extclk/128
//OUTREG32(A_MSC_LPM(0),0x01);
//sd2_0=0;//默认为标准SD卡
resp=mmc_cmd(0,0,80,0); //先80个时钟
resp=mmc_cmd(8,0x1aa,0x1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);//判断是sd2(返回0x1)以后的卡还是sd1(返回0x5)现在基本都是sd2以后的所以都没有对返回值判断
resp=mmc_cmd(55,0,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1); //根据cmd55来判断是mmc卡还是sd卡,只有卡才有55命令才能正确有返回值返回值有commandindex=0x37=55的话说明是sd
//serial_puts("ApplicationSpecificCommands=R1=");serial_dump_data(resp,6);
if(resp[5]!
=0x37){ //是mmc卡
//serial_puts("MMCcardfound!
\n");
retries=200;
do{
resp=mmc_cmd(1,0x40ff8000,MSC_CMDAT_RESPONSE_R3,MSC_CMDAT_RESPONSE_R3);//匹配电压mmc卡是CMD1 SD卡是CMD41 因为上电是要一个时间的所以就利用一个do{}while来延时
sd_mdelay(10);
}
while(retries--&&!
(resp[4]&0x80));//直到r3中的ocr回复值中的31位为1的时候表示上电完成了
if(resp[4]&0x40)//电压验证最后一次应答中带有数据访问模式位,如果为1,则类似SDHC卡基于块地址访问
{
sd2_0=1; //也可以利用r3返回值中的ocr的30位来检查是高容量卡(>2G)还是标准卡 其实也可以利用cmd9命令读取cds来判断在sd就是这么做的
}
#if0
serial_puts(" OCR=R3="); serial_dump_data(resp,6);
if(resp[4]&0x80)
serial_puts("\n\nMMCinitok\n\n");// 表示上电完成
else
serial_puts("\n\nMMCinitfail\n\n");
#endif
resp=mmc_cmd(2,0,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2,MSC_CMDAT_RESPONSE_R2);//获取CID
//serial_puts(" CIDCSD=R2="); serial_dump_data(resp,16);
resp=mmc_cmd(3,0x10,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1); //这个东西就很恶心了 在sd卡和mmc卡的参数不一样 mmc卡的参数是自己设定一个rca值,但是sd卡是通过回复值中读取rca,上面sd卡的初始化中有描述
OUTREG16(A_MSC_CLKRT(0),1);
resp=mmc_cmd(7,0x10,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);//设置新地址为有效地址 这样就进入了tarnsportmode.只有发送了7号命令还有设置位宽CMD6 才能发生正在的进行读写发生161718等
resp=mmc_cmd(6,0x3b70101,MSC_CMDAT_BUS_WIDTH_4BIT|MSC_CMDAT_RESPONSE_R1|MSC_CMDAT_BUSY,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);//应答类型R1b,设置位宽 为4BIT模式
resp=mmc_cmd(13,rca,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1,MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);
card_status=(resp[4]<<24)|(resp[3]<<16)|(resp[2]<<8)|resp[1];
serial_puts("mmc_cmd13\n");
if((card_status&0x900)!
=0x900)//ready&&tran
{
returnOPEN_CARD_INIT_CHECK_STATUS_ERROR;
}
//对于mmc卡经常要加CMD13,不然经常会出现问题的,CMD13在发生玩cmd3后就可以随时发送
while(!
(INREG16(A_MSC_STAT(0))&(1<<13)));//等待编程完成
}
else//如果是sd卡
sd_init();
return0;
-----------------------------------------------------------------------------------------------
上图就是我在手册上面截取的初始化部分图片系统上电后发生cmd0命令后就进入idle状态,CMD1检查电压,
然后就进入Readystate-->cmd2(读取cid)进入Ident状态 -->CMD3(设置rca)进入standstate状态
---》cmd7进入transport状态在这里还可以利用CMD6设置位宽的大小 sd不支持8BITmmc支持
当卡发生完CMD3后进入待机状态(stand-bystate),cmd7可以让卡进入transport状态,
---------------------------------------------------------------------------------------
SD卡调试关键点:
1. 上电时要延时足够长的时间给SD卡一个准备过程,在我的程序里是5秒,根据不同的卡设置不同的延时时间。
SD卡初始化第一步在发送CMD命令之前,在片选有效的情况下首先要发送至少74个时钟,否则将有可能出现SD卡不能初始化的问题。
2. SD卡发送复位命令CMD0后,要发送版本查询命令CMD8,返回状态一般分两种,若返回0x01表示此SD卡接受CMD8,也就是说此SD卡支持版本2;若返回0x05则表示此SD卡支持版本1。
因为不同版本的SD卡操作要求有不一样的地方,所以务必查询SD卡的版本号,否则也会出现SD卡无法正常工作的问题。
3. 理论上要求发送CMD58获得SD卡电压参数,但实际过程中由于事先都知道了SD卡的工作电压,因此可省略这一步简化程序。
协议书上也建议尽量不要用这个命令。
4. SD卡读写超时时间要按照协议说明书书上的给定值(读超时:
100ms;写超时:
250ms),这个值要在程序中准确计算出来,否则将会出现不能正常读写数据的问题。
我自己定义了一个计算公式:
超时时间=(8/clk)*arg。
5. 2GB以内的SD卡(标准卡)和2GB以上的SD卡(大容量卡)在地址访问形式上不同,这一点尤其要注意,否则将会出现无法读写数据的问题。
如标准卡在读写操作时,对读或写命令令牌当中的地址域符初值0x10,表示对第16个字节以后的地址单元进行操作(前提是此SD卡支持偏移读写操作),而对大容量卡读或写命令令牌当中的地址域符初值0x10时,则表示对第16块进行读写操作,而且大容量卡只支持块读写操作,块大小固定为512字节,对其进行字节操作将会出错。
6. 对某一块要进行写操作时最好先执行擦出命令,这样写入的速度就能大大提高。
进行擦除操作时不管是标准卡还是大容量卡都按块操作执行,也就是一次擦除至少512字节。
7. 对标准卡进行字节操作时,起始和终止必须在一个物理扇区内,否则将不能进行读写操作。
实际操作过程中建议用块操作以提高效率。
不管是标准卡还是大容量卡一个读写命令只能对一个块进行操作,不允许跨物理层地址操作。
8. 在写数据块前要先写入若干个dummydata字节,写完一个块数据时,主机要监测MISO数据线,如果从机处于忙状态这根数据线会保持低电平,这样主机就可以根据这根数据线的状态以决定是否发送下一个命令,在从机没有释放MISO数据线之前,主机绝对不能执行其他命令,否则将会导致写入的数据出错,而且从机也不会响应主机的命令。
9. 在SPI模式下,CRC校验是被忽略的,但依然要求主从机发送CRC码,只是数值可以是任意值,一般主机的CRC码通常设为0x00或0xFF。
读多块操作和写多块操作的传输停止形式不一样,读多块操作时用用命令CMD12终止传输,而写多块操作时用StopTranToken(停止传输令牌,值为0xFD)终止传输。
----------------------------------------------------------------------------------------
1、初始化步骤:
(1) 延时至少74clock,等待SD卡内部操作完成,在MMC协议中有明确说明。
(2)CS低电平选中SD卡。
(3)发送CMD0,需要返回0x01,进入Idle状态
(4)为了区别SD卡是2.0还是1.0,或是MMC卡,这里根据协议向上兼容的原理,首先发送只有SD2.0才有的命令CMD8,如果CMD8返回无错误,则初步判断为2.0卡,进一步发送命令循环发送CMD55+ACMD41,直到返回0x00,确定SD2.0卡初始化成功,进入Ready状态,再发送CMD58命令来判断是HCSD还是SCSD,到此SD2.0卡初始化成功。
如果CMD8返回错误则进一步判断为1.0卡还是MMC卡,循环发送CMD55+ACMD41,返回无错误,则为SD1.0卡,到此SD1.0卡初始成功,如果在一定的循环次数下,返回为错误,则进一步发送CMD1进行初始化,如果返回无错误,则确定为MMC卡,如果在一定的次数下,返回为错误,则不能识别该卡,初始结束。
(5)CS拉高。
我们在读写的前面可以最好读取下状态CMD13来检查状态位,判断上一次的命令是否传输完了
2、读步骤:
(1) 发送CMD17(单块)或CMD18(多块)读命令,返回0x00
(2) 接收数据开始令牌0xfe(或0xfc)+正式数据512Bytes+CRC校验2Bytes默认正式传输的数据长度是512Bytes,可用CMD16设置块长度。
3、写步骤:
(1) 发送CMD24(单块)或CMD25(多块)写命令,返回0x00
(2) 发送数据开始令牌0xfe(或0xfc)+正式数据512Bytes+CRC校验2Bytes
4、擦除步骤:
(1) 发送CMD32,跟一个参数来指定首个要擦除的起始地址(SD手册上说是块号)
(2) 发送CMD33,,指定最后的地址
(3) 发送CMD38,擦除指定区间的内容此3步顺序不能颠倒。
最后说一下我的一点体会:
SD卡就是一个存储器,只不过用命令的方式来进行操作,我们只要掌握了各条命令及操作方式,就可以灵活的操作SD卡了,另外我所了解的IC卡也是类似的原理,还有就是建议开始看MMC的协议,简单明了易懂些,有了对MMC卡的一些了解后看SD卡协议就容易多了。
SD卡命令共分为12类,分别为class0到class11,不同的SDd卡,主控根据其功能,支持不同的命令集如下
Class0:
(卡的识别、初始化等基本命令集)CMD0:
复位SD卡.CMD1:
读OCR寄存器.CMD9:
读CSD寄存器.CMD10:
读CID寄存器.CMD12:
停止读多块时的数据传输CMD13:
读Card_Status寄存器
Class2(读卡命令集):
CMD16:
设置块的长度CMD17:
读单块.CMD18:
读多块,直至主机发送CMD12为止.
Class4(写卡命令集):
CMD24:
写单块.CMD25:
写多块.CMD27:
写CSD寄存器.
Class5(擦除卡命令集):
CMD32:
设置擦除块的起始地址.CMD33:
设置擦除块的终止地址.CMD38:
擦除所选择的块.
Class6(写保护命令集):
CMD28:
设置写保护块的地址.CMD29:
擦除写保护块的地址.CMD30:
Askthecardforthestatusofthewriteprotectionbits
class7:
卡的锁定,解锁功能命令集
class8:
申请特定命令集。
class10-11:
保留
其中class1,class3,class9:
SPI模式不支持
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SDMMC 初始化 读写 流程 讲述
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)