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[硬件DIY] SD卡引脚定义

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发表于 2012-8-2 06:33:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
发贴请勿包含网站外链(直接下载地址和网盘除外),屡犯者将封禁ID、网址永久屏蔽,www.gqgtpc.com感谢支持!
一、SD卡引脚定义
针脚 名称 类型   描述
1 CD DAT3 I/O/PP 卡监测数据位3
2 CMD      PP     命令/回复
3 Vss      S      地
4 Vcc      S      供电电压
5 CLK      I      时钟
6 Css2     S      地
7 DAT0     I/O/PP 数据位0
8 DAT1     I/O/PP 数据位1
9 DAT2     I/O/PP 数据位2




二、SD卡的命令
1.SD卡的命令格式:
SD卡的指令由6字节(Byte)组成,如下:
Byte1:0 1 x x x x x x(命令号,由指令标志定义,如CMD39为100111即16进制0x27,那么完整的CMD39第一字节为01100111,即0x27+0x40)
Byte2-5:Command Arguments,命令参数,有些命令没有参数
Byte6:前7位为CRC(Cyclic Redundacy Check,循环冗余校验)校验位,最后一位为停止位0

2.SD卡的命令
SD卡命令共分为12类,分别为class0到class11,
不同的SD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: Ask the card for the status of the write protection bits

class7:卡的锁定,解锁功能命令集
class8:申请特定命令集 。
class10 -11 :保留

有关sd卡驱动和fat fs的实现用了3个文件来实现。sdboot.c为sd的驱动(可理解为pdd)层,主要实现一些对sd控制器的配置以及一些基本sd命令的实现和对sd卡的操作。sdmmc.c实现了从sd卡读取nk并跳到内存去运行的代码(基本可以理解为sd驱动的mdd层)。sdfat.c文件就是实现fat fs的。mdd层通过fatfs来对pdd层操作以实现读取文件。
    在整个过程中遇到了很多问题,现在列举如下:
1)sd卡初始化问题
……………………………………
2)对sd卡操作问题
    SD卡包括:一个标识寄存器CID,一个相应地址寄存器RCA,一个其他参数寄存器CSD。
    检测卡的插入,直接用中断引脚的电平来判断。
    判断插入的卡是否是sd卡,用命令cmd55和cmd41,因为mmc卡对cmd55不做回应。
    命令9就是获取sd卡中csd寄存器的值的,该值包括很多sd卡的信息,其中就有sd卡的容量。这个值在sd卡接收到cmd9之后会以response的形式存放在sd控制器的SDI Response Register[0,1,2,3]中。在执行cmd9,cmd10等这样的命令的时候,卡的状态应该是不选中的,或直接在执行它们之前发送cmd7(0)不选中卡,不然的话会timeout。
    用cmd17来读取单个block的数据,该命令要带地址参数(该参数通过cmd3命令来获取),然后根据SDIDSTA和SDIFSTA状态值来从sd控制器的SDIDAT寄存器中读出要读的数据。该命令与cmd9相反,在执行它之前要选中卡。读完一个block之后要做一些善后工作,为下次读取做好准备,不然的话checkcmdend就要一直循环了。因为用的是每次都读一个block,并地址要以block对齐,这样就要考虑要读取的地址是否是block对齐的,长度是否够一个block。
    SDIDCON这个数据控制寄存器也很重要,一些对数据的操作形式就是在这里设置的。
3)fat文件系统问题
    根据MBR找到分区表,根据分区表找到该分区MBR[446B+4个分区表(每个16B)+2B结束符)
    分区表中的第9-12字节为该分区的启始地址(单位为sector),第13-16字节为分区的长度(单位也是sector)
4) 通信模式的切换:SD卡有两种通信模式:SPI模式和SD模式,默认情况下的通信模式是SD模式,但是我们常用的模式是SPI模式,这就需要一个切换模式的方法,具体的实现方法在其他地方也都有介绍,其关键的地方就是先上电延时大于74个时钟周期后发送复位命令,复位成功(接收到0x01的响应)后,连续发送CMD55和ACMD41,直到响应0X00为止,此时SD卡已经进入SPI模式。


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