SDMMC卡初始化及读写流程

1、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 

2、0;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（host to card: 1, card to host: 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: broadcast without Response 无响应的广播  bcr: broadcast with Response 有响应的广播  ac: Address(point-to

3、-point) Command: 点对点，DATA0DATA3数据线上无数据  adtc: Adress(point-to-point) Data Transfer Commands 点对点，DATA0DATA3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

4、0; SDHC:(支持2GB32GB)：理解CMD8的作用，命令格式和响应,了解CSDV2.0寄存器做了扩展 SDIO WIFI： 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_Spec v2.0.pdf手册上面有对于mmc  可以参考JESD84-A441.pdf 注意对于大卡的mmc

5、 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-static void sd_init(void)int retries;u8 *resp;unsigned int cardaddr;/resp = mmc_cmd(2, 0, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2);/serial_puts("  SD carsd CID  =R2=  ");  serial_dump_data(resp, 15);resp = mmc_cmd(3, 0,

6、 MSC_CMDAT_RESPONSE_R1, MSC_CMDAT_RESPONSE_R1);cardaddr = (resp4 << 8) | resp3;  /发生3命令 来或者rcarca = cardaddr << 16;/serial_puts("rca="); serial_puts_hex(rca);resp = mmc_cmd(9, rca, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2);sd2_0 = (resp14 & 0xc0) >> 6;/serial

7、_puts("sd2_0="); serial_puts_hex(sd2_0);/serial_puts("  SD carsd CSD Register =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_RESPONS

8、E_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) /int retries;u8 *resp;OUTREG32(A_CPM_MSCCDR,13);SETREG32(A_CPM_C

9、PCCR, 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

10、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command index =0x37=55 的话说明是sd /serial_puts(" Application Specific Commands =R1= "); serial_dump_data(resp, 6);if(resp5 != 0x37)  /是mmc卡/serial_puts(&

11、quot;MMC card found!n");retries = 200;doresp = 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dowhile 来延时sd_mdelay(10);while (retries- && !(resp4 & 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(resp4&0x40)

12、/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#if 0serial_puts("  OCR =R3= ");  serial_dump_data(resp, 6);if (resp4& 0x80) serial_puts("nnMMC init oknn");/ 表示上电完成

13、else serial_puts("nnMMC init failnn");#endifresp = mmc_cmd(2, 0, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2, MSC_CMDAT_RESPONSE_R2); /获取CID/serial_puts("  CID CSD =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

14、  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tarnsport mode .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16 17 18等resp = mmc_cmd(6, 0x3b70101, MSC_

15、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 = (resp4 << 24) | (resp3 << 16) | (resp2 << 8) | resp1;serial_puts("mmc_cmd 13n")

16、;if(card_status & 0x900) != 0x900) /ready && tranreturn OPEN_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();return 0;-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Rea

17、dy state ->cmd2 （读取cid）进入Ident状态  -> CMD3（设置rca）进入stand state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8BIT mmc支持当卡发生完CMD3后进入待机状态（stand-by state）,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

18、，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

19、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

20、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

21、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dummy data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

22、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Stop Tran Token(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

23、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

24、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2Bytes4、擦除步骤：（1）