SD初始化过程以及Cmd解析
SD:
1條CMD線,所有的命令和回應都是通過這條線一位一位的傳輸.不同模式或不同版本下,命令有不同含義.(SD(SD[0],SD[3:0]),SPI))
1條時鐘線,時鐘源是來自APH總線時鐘
4條數據線,SPI模式下用了兩條(一條輸出,一條輸入),SD的一位模式下一條(輸出輸入),也可以用完四條(輸出輸入,DATA[0]將分時復用).
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SD卡是以塊為單位,初始化時有配置,一般為512字節,一個扇區有4096個塊.
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2410_SDI控制器:
封裝了命令和數據的移位操作,支持SDI_1.0規范.有FIFO和DMA模式.當操作某些寄存器時,控制器會自動幫我們轉換成48位的命令包通過移位控制器發給SD從機.
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SD命令包格式
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Bit?位置?47? ? 46 ? ? ? ? ? ? ?[45:40]? ? ? [39:08] [07:01]?00
Bit?寬度?1 ? ? ?1 ? ? ? ? ? ? ? 6? ? ? ? 32 ? 7? ?1
值?? ? ? ? 0 ? ? ? ? ? ?1 ? ? ? ? ? ? ? ?x ? ? ? ? x? x ? ?1
說明??Start BitTransmission Bit ? ? ?Command Index ? ArgumentCRC7 ? End Bit
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在S3C2410中要發送CMD需要設置SDICARG,SDICCON兩個寄存器.
SDICARG: SDI?命令參數寄存器:
SDICCON: SDI?命令控制寄存器:
這兩個寄存器合起來構成SD協議規范中的CMD命令.其中:
SDICARG[31:0] ===================== CMD[39:8] ?命令的參數(根據命令所需的參數位格式設置)
SDICCON[7:0] ?===================== CMD[47:40]?包含Start Bit,Transmission Bit,Command Index.
ACMD命令:
ACMD是特殊命令.雖然發送方法也是用SDICARG和SDICCON來發.但是,在發送特殊命令前,
要先發送一條普通的不帶參數的CMD55命令,表示下一條所發送的命令是特殊命令.
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例如:CMD52 SDICARG:
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Bit?位置??31 ? ? ? [30:28] ? ? ? ? ? 27 ? ? ? ?26 ? ?[25:9] ? ? ? ? ? ? 8 ? ? [7:0]
Bit?寬度??1 ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? ? ?1 ? ? ? ? 1 ? ? ?17 ? ? ? ? ? ? ? ?1 ? ? ?8 ?
說明?? ? R/W flag ?Function Number ?RAW flag ?Stuff ?Register Address ?Stuff ?Write Data or Stuff Bits
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SCR?該寄存器保存的SD的特殊性信息(例如支持的總線位寬,SD卡的版本),MMC卡沒有此寄存器,獲取該寄存器的數據需要從數據線讀的.
CSD?該寄存器保存著SD卡的詳細信息,如塊大小,SD卡的容量大小,文件系統等信息.
RCA SD的相對地址(SD卡已經保存在芯片內部)
OCR?該寄存器保存著SD的可供電范圍,并且區別是否為HC卡(根據返回的ORC回應第30位是否置1).
CIA (Card I/O Area)
CID SD卡的唯一ID號
CIS (Card Information Structure)跟Linux內核的參數TagList的存放方式很相似,都是以標識號和長度加后續內容表示一個節點.
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SD模式的命令說明:
CMD0 GO_IDLE_STATE ?Mandatory Mandatory ?Used to change from SD to SPI mode /*?使SD卡進入Idle狀態?*/
CMD2 ALL_SEND_CID Mandatory ?CID not supported by SDIO /*?廣播獲取卡的CID信息?*/
CMD3 SEND_RELATIVE_ADDR ?Mandatory Mandatory ?/*?廣播獲取SD卡所分配的相對地址?*/
CMD4 SET_DSR ?Optional ? ?DSR not supported by SDIO?
CMD5 IO_SEND_OP_COND ? ?Mandatory ?
CMD6 SWITCH_FUNC ?Mandatory1 Mandatory1 Added in Part 1 v1.10?
CMD7 SELECT/DESELECT_CARD Mandatory Mandatory ?/*?根據獲取指定的RCA,選中SD卡,如果在選中一個卡的狀態下,又選中其他的卡,那么之前的卡會自動取消選中,如果發送地址0,則表示取消選中全部卡?*/
CMD9 SEND_CSD ?Mandatory ? ?CSD not supported by SDIO /*?獲取SD相關的存儲信息,如塊大小,容量等. */
CMD10 SEND_CID ?Mandatory ? CID not supported by SDIO?
CMD12 STOP_TRANSMISSION ?Mandatory /*?停止多塊傳輸操作?*/
CMD13 SEND_STATUS ?Mandatory ? ?Card Status includes only SDMEM information /*?獲取卡的狀態?*/
CMD15 GO_INACTIVE_STATE ?Mandatory Mandatory ?
CMD16 SET_BLOCKLEN ?Mandatory /*?設置SD卡的塊大小,CSD寄存器有描述. */
CMD17 READ_SINGLE_BLOCK ?Mandatory /*?使SD卡進入傳輸狀態,讀取單個塊?*/
CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /*?使SD卡進入傳輸狀態,讀取多個塊,直到收到CMD12為止?*/
CMD24 WRITE_BLOCK ? Mandatory /*?使SD卡進入傳輸狀態,寫入單個塊?*/ ??
CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /*?使SD卡進入傳輸狀態,寫入多個塊?*/ ? ?
CMD27 PROGRAM_CSD ?Mandatory ? ?CSD not supported by SDIO?
CMD28 SET_WRITE_PROT ?Optional ??
CMD29 CLR_WRITE_PROT ?Optional ? ?
CMD30 SEND_WRITE_PROT ?Optional ? ?
CMD32 ERASE_WR_BLK_START ?Mandatory ? ?
CMD33 ERASE_WR_BLK_END ?Mandatory ? ?
CMD38 ERASE ?Mandatory ? ?
CMD42 LOCK_UNLOCK ?Optional ? ?
CMD52 IO_RW_DIRECT ? ?Mandatory ?
CMD53 IO_RW_EXTENDED ? ?Mandatory ?Block mode is optional?
CMD55 APP_CMD Mandatory /*?特殊指令前命令,在發送ACMD類指令前,需要發送此命令?*/ ?
CMD56 GEN_CMD ?Mandatory ? ?
ACMD6 SET_BUS_WIDTH ?Mandatory /*?設置SD卡的總線位寬,這個需要讀取SCR確定?*/?
ACMD13 SD_STATUS ?Mandatory ? ?
ACMD22 SEND_NUM_WR_BLOCKS ?Mandatory ? ?
ACMD23 SET_WR_BLK_ERASE_COUNT Mandatory ? ??
ACMD41 SD_APP_OP_COND ?Mandatory /*?獲取SD電壓值?*/
ACMD42 SET_CLR_CARD_DETECT ?Mandatory ? ?
ACMD51 SEND_SCR ?Mandatory ? ?SCR not supported by SDIO /*?獲取SD卡的SCR寄存器的值?*/
2410 SDI控制寄存器:
SDICON 0x5A000000 ? ?R/W SDI control register ? ? ? ? ? ? /*?完成SD卡基礎配置,包括大小端,中斷允許,時鐘使能和重啟FIFO */
SDIPRE 0x5A000004 ? ?R/W SDI baud rate prescaler register /*?對SD的時鐘分頻系數設置?*/
SDICARG 0x5A000008 ? R/W SDI command argument register ? ?/*?指令的參數存放在這里,不同的命令,參數的位數格式有不用含義?*/
SDICCON 0x5A00000C ? R/W SDI command control register ? ? /*?控制指令形式的寄存器,配置SPI還是SDI指令,指令的反饋長度,是否等待反饋,是否運行指令,指令的索引等?*/
SDICSTA 0x5A000010 ? R/(W) SDI command status register ? ?/*?指令狀態寄存器,指令是否超時,傳送,結束,CRC是否正確等?*/
SDIRSP0 0x5A000014 ? R SDI response register 0 ? ? ? ? ? ?/* SD回應狀態寄存器,R1的回應都用這個,其他長回應會用到4個. */
SDIRSP1 0x5A000018 ? R SDI response register 1
SDIRSP2 0x5A00001C ? R SDI response register 2
SDIRSP3 0x5A000020 ? R SDI response register 3
SDIDTIMER 0x5A000024 R/W SDI data / busy timer register ? /*?設置超時時間?*/
SDIBSIZE 0x5A000028 ?R/W SDI block size register ? ? ? ? ?/*?設置Block的大小,FIFO共填充的數據.單位是字節?*/
SDIDCON 0x5A00002C ? R/W SDI data control register ? ? ? ?/*?數據控制寄存器,配置是幾線傳輸,數據發送方向,數據傳送方式,要傳送多少個塊的數據等?*/
SDIDCNT 0x5A000030 ? R SDI data remain counter register ? /*?數據保持計數器?*/
SDIDSTA 0x5A000034 ? R/(W) SDI data status register ? ? ? /*?數據狀態寄存器,數據是否發送完,CRC效驗,超時等*/
SDIFSTA 0x5A000038 ? R SDI FIFO status register ? ? ? ? ? /* FIFO狀態寄存器，DMA傳輸時不用判斷FIFO */
SDIDAT 0x5A00003C ? ?(Li/W,Li/B, Bi/W) 0x5A00003F(Bi/B) R/W SDI data register /*?數據傳輸寄存器,要嚴格讀完所請求的數據塊,否則遺留的數據位將影響下一次的數據傳輸?*/
SDIIMSK 0x5A000040 ? R/W SDI interrupt mask register ? ? ?/*?中斷屏蔽?*/
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SD/MMC?初始化流程
步驟是：1）配置時鐘，慢速一般為400K，設置工作模式
? ? ? ? 2）發送CMD0，進入空閑態，該指令沒有反饋
3）發送CMD8，如果有反應，CRC值與發送的值相同，說明該卡兼容SD2.0協議。
? ? ? ? 4）發送CMD55+ACMD41，判斷SD卡的上電是否正確，短反饋成功說明該卡為SD卡(短反饋第31位置1為HC卡)，否則發送CMD0，有反應說明是MMC卡
? ? ? ? 5）發送CMD2，驗證SD卡是否接入，長反饋(CID)
? ? ? ? 6）發送CMD3，讀取SD卡的RCA（地址），短反饋
7）發送CMD9，讀取CSD寄存器獲取卡的相關信息
? ? ? ? 8）發送CMD7，使能SD卡
? ? ? ? 9）配置高速時鐘，準備數據傳輸，一般20M～25M
10）發送CMD55+ACMD51讀取SCR寄存器，SD卡可以通過該值獲得位寬，如果是MMC卡則需要使用主線測試來確定卡的位寬。
11）SD卡發送CMD55+ACMD6配置為4bit數據傳輸模式(根據SCR讀出來的值確定),MMC卡發送CMD6來設置位寬
12）發送CMD7，使能SD卡，使其進入傳輸狀態)，接著發送CMD16設置塊大小(根據前面讀取的CSD信息確定)。
13)?把命令參數設置為0，再次發送CMD7，取消選中所有卡。
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SD?讀操作(注意:標準卡和HC卡最大區別在于單塊或者多塊讀寫時命令的起始地址參數對齊,標準卡是以字節計算為起始地址的,而HC則按塊地址作為起始地址.例如,一般情況下從CSD獲取的卡信息中,塊長度都為512字節大小,那么要訪問第一個512字節時,對于標準卡,命令的參數直接寫512,而HC卡則寫1.另外,標準卡所使用的SD協議有可能是1.0也有可能是2.0,但是HC的卡就一定是2.0的,大部分的SD卡都是2.0的,而最新的XC卡則使用3.0的協議.)
步驟是：1）發送CMD7，以卡的相對地址為參數，選中該卡，并使其進入Tran狀態
? ? ? ? 2）發送CMD17/CMD18，命令的參數需要根據初始化時所判斷的卡類型填寫，按字節或按塊.
3）循環讀取數據
? ? ? ? 4）發送CMD12，強制停止所有傳輸.
? ? ? ? 5）發送CMD7，以0作為命令參數,取消所有選中.
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SD/MMC?初始化流程
步驟是：1）配置時鐘，慢速一般為400K，設置工作模式
? ? ? ? 2）發送CMD0，進入空閑態，該指令沒有反饋
3）發送CMD8，如果有反應，CRC值與發送的值相同，說明該卡兼容SD2.0協議。
? ? ? ? 4）發送CMD55+ACMD41，判斷SD卡的上電是否正確，短反饋成功說明該卡為SD卡(短反饋第31位置1為HC卡)，否則發送CMD0，有反應說明是MMC卡
? ? ? ? 5）發送CMD2，驗證SD卡是否接入，長反饋(CID)
? ? ? ? 6）發送CMD3，讀取SD卡的RCA（地址），短反饋
7）發送CMD9，讀取CSD寄存器獲取卡的相關信息
? ? ? ? 8）發送CMD7，使能SD卡
? ? ? ? 9）配置高速時鐘，準備數據傳輸，一般20M～25M
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10）發送CMD55+ACMD51讀取SCR寄存器，SD卡可以通過該值獲得位寬，如果是MMC卡則需要使用主線測試來確定卡的位寬。
11）SD卡發送CMD55+ACMD6配置為4bit數據傳輸模式(根據SCR讀出來的值確定),MMC卡發送CMD6來設置位寬
12）發送CMD7，使能SD卡，使其進入傳輸狀態)，接著發送CMD16設置塊大小(根據前面讀取的CSD信息確定)。
13)?把命令參數設置為0，再次發送CMD7，取消選中所有卡。
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SD?讀操作(注意:標準卡和HC卡最大區別在于單塊或者多塊讀寫時命令的起始地址參數對齊,標準卡是以字節計算為起始地址的,而HC則按塊地址作為起始地址.例如,一般情況下從CSD獲取的卡信息中,塊長度都為512字節大小,那么要訪問第一個512字節時,對于標準卡,命令的參數直接寫512,而HC卡則寫1.另外,標準卡所使用的SD協議有可能是1.0也有可能是2.0,但是HC的卡就一定是2.0的,大部分的SD卡都是2.0的,而最新的XC卡則使用3.0的協議.)
步驟是：1）發送CMD7，以卡的相對地址為參數，選中該卡，并使其進入Tran狀態
? ? ? ? 2）發送CMD17/CMD18，命令的參數需要根據初始化時所判斷的卡類型填寫，按字節或按塊.
3）循環讀取數據
? ? ? ? 4）發送CMD12，強制停止所有傳輸.
? ? ? ? 5）發送CMD7，以0作為命令參數,取消所有選中
總結
以上是生活随笔為你收集整理的SD初始化过程以及Cmd解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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