SD

SD卡初始化及读写流程
默认分类 2010-03-03 21:03:00 阅读264 评论0 字号：大中小
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。
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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。
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: 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
其中class1,class3,class9：SPI模式不支持

浅析Linux下sdio接口对sd卡硬件检测流程

java代码：

01.

02.static struct pxamci_platform_data luther_mci_platform_data = {

03.detect_delay = 20,//检测到sd设备插入之后,延时detect_delay个tick之后,执行函数

04.ocr_mask = MMC_VDD_32_33|MMC_VDD_33_34,

05.

06.

07.init = luther_mci_init,

08.setpower = luther_mci_setpower,

09.exit = luther_mci_exit,

10.};

11.
复制代码
       在luther_init()->
       //luther_mmc_slot[0].gpio_cd = mfp_to_gpio(MFP_CFG_PIN(GPIO8_GPIO_MMC_DETECT));
       所以设置GPIO8作为sd卡插入的中断检测IO

       //pxamci_probe()->该函数是和platform的设备匹配上之后,会立即调用的probe
       //host->pdata->init(&pdev->dev, pxamci_detect_irq, mmc); 将mmc作为devid的传递参数
       //就是调用设备函数luther_mci_platform_data->luther_mci_init()
       //request_irq(cd_irq, luther_detect_int,IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING,"MMC card detect", data);
       //这样将中断注册到了物理硬件系统

       当GPIO8检测到电平变化,将触发pxamci_detect_irq()中断处理函数,该函数会继续调用mmc_detect_change()->mmc_schedule_delayed_work(&host->detect, delay);调度该host的自动检测函数

       对于host->detect的初始化是这样完成的:
       pxamci_probe()->mmc_alloc_host()申请平台SD单元对应的mmc_host结构体->
       INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan)创建该平台SD单元对应的sdio设备插入检测内核work_queue工作队列函数mmc_rescan->mmc_rescan()这是一个共用函数,如果有4个SD卡控制器在你的arm平台上,那么4个SD控制器将分别对应4个mmc_host结构体,分别对应4个sdio设备插入检测内核work_queue工作队列,
但工作队列都将调用mmc_rescan()这1个函数,所以linux内核的面向对象的类共用机制做得很好->
使用mmc_alloc_host()函数申请的平台mmc_host结构体,没有对其分配bus总线指针,仅分配了它所属的parent,即这个 mmc不属于某个bus,所以这个mmc_host对应的dev也不会从任何bus总线上分配到任何driver驱动,这也是应该的.

       mmc_attach_sdio()->mmc_attach_bus(host, &mmc_sdio_ops);
       mmc_sdio_init_card()->sdio_init_func()->sdio_alloc_func()->这样当detect到sdio设备之后,将分配dev对应的sdio_func结构题,调用sdio_read_func_cis()的cistpl_manfid()来填充sd卡的vendor,这样当wlan驱动probe的时候,
就会和wlan驱动的id表中的vendor尝试匹配,如果成功,那么wlan驱动将接管该检测到的sd卡