SD卡的命令格式及解析

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

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

    配置gpio有关sd的功能：SDCMD, SDDAT[3:0]。

    使能CLKCON中的SDI位。

    时钟以及计算公式：SDIPRE   = PCLK/(CLK)-1;INICLK=300000；SDCLK=24000000； MMCCLK= 15000000

    cmd0-cmd55-cmd41-cmd2-cmd3-cmd7-cmd6-cmd17

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。

    对sd卡的操作是驱动通过sd controller来发相应的命令以达到读写等操作的：发送命令通过SDICmdCon[7：0]的除了开始2bit：CmdIndex放置要发送的命令号；SDICmdCon[8]开始发送命令来完成的。

    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（单位没sector），第13-16字节为分区的长度（单位也是sector）

转自http://hjx5548.blog.163.com/blog/static/563676392009111704249875/