S3C2440读写大容量SD卡

先了解一下SD卡协议方面的东西

一、SD卡协议概要

命令（Command）：在CMD线上，由主机发出

响应（Response）：在CMD线上，由被寻址的卡发出。

数据（data）: 在数据线上，用DAT0或DAT0~DAT3。

CRC校验响应及忙指示（The CRC status response and Busy indication）只能经过DAT0发送

二、命令格式：

高位，第48位 低位，第1位

0

1

contents

CRC7

1

起始位，总为0

传输方向，

1：主机发出

0：设备发出

内容，由具体命令决定

七位CRC

终止位，

总为1

响应格式：R1、R3、R6与命令格式同，只是第47位为0；而R2为136位，只是contents与上表的位数多而已。

四条数据线时的传输格式：略

数据经过总线的顺序：高位在前，低位在后。

SD卡寄存器：

名称

宽度

说明

CID

128

Card identification number; 卡标识

RCA

16

Relative card address; 局部地址，在初始化时由主机和卡决定

DSR

16

Driver Stage Register;配置卡的输出驱动

CSD

128

Card Specific Data; 关于卡的操作信息

SCR

64

SD Configuration Register; 卡配置信息

OCR

32

Operation conditions register

SSR

512

SD Status; information about the card proprietary features

CSR

32

Card Status; information about the card status

红色为V2.0曾加的寄存器。绿色为SPI用，蓝色为V1.0用

三、命令种类：广播命令、点对点寻址命令。

操作模式：标识卡模式、数据传输模式。

卡的标识过程：1、复位。上电或发送CMD0使卡进入空闲状态。

2、发ACMD41、CMD2、CMD3使之进入数据传输模式的等待状态。

对于大容量的SD卡，在发送ACMD41后要检查CCS是否为1来确定大容量SD卡否。为了能够识别各种卡，最始的时钟设置不能高于400kHz

数据传输：

对大容量SD卡操作的差异

存储器访问命令包括读块命令(CMD17、CMD18)、写块命令(CMD24、CMD25)及块擦除命令(CMD32、CMD33)。

下面是标准容量SD卡和大容量SD卡在存储器访问时的功能差别：

1 . 命令变量

大容量SD卡，存储器访问命令的32位变量是对块寻址的存储器访问（是决定块的块变量）。块的固定大小为512字节。而标准容量的SD卡，32位变量是对字节寻址，块长度由CMD16命令决定。

即：

(a),标准容量的SD卡，变量0001h是对0001h字节单元寻址，而在大容量SD卡中是对0001h块寻址。

(b),标准容量的SD卡，变量0002h是对0002h字节单元寻址，而在大容量SD卡中是对0002h块寻址。

2. 局部寻址和非对齐寻址。在大容量SD卡中，不允许作为块寻址的局部寻址和非对齐寻址(跨跃块边界)，只允许对整个块寻址。

3.设置块长度

当使用块寻址模式的存储器读写命令，块长度为512字节，不关心CMD16设置的块长度。块长度设置对存

储器访问命令无效。CMD42不属于存储器访问命令。CMD16指定的数据块大小和块长度，置为512字节。大于

512字节将里将置位BLOCK_LEN_ERROR，且忽略卡容量。

4. 写保护分组

大容量SD卡不支持。发送命令CMD28、CMD29和CMD30将产生ILLEGAL_COMMAND错误

5、读写超时检查

读：对标准容量的SD卡，读超时的时间设定为大于典型读出时间的100倍，或者设置为100mS。卡参数的读时间为：CSD中的TAACT NSAC参数的两倍。

写：对标准容量的SD卡，写超时的时间设定为大于典型编程时间的100倍，或者设置为250mS。卡参数的写时间为：CSD中的R2W_FACTOR

对于大容量卡，CSD中的参数为因定值，因此最好使用>100mS作为读超时，>250mS作为写超时。

四、命令格式

位序

47

46

[45:40]

[39:8]

[7:1]

0

宽度

1

1

6

32

7

1

数值

‘0’

‘1’

x

x

x

‘1’

备注

起始位

1发送、0接收

命令索引

变量

CRC7

终止位

五、关于命令索引

“命令索引”在SD协议中并没有明确指出，但综合参考三星程序及网上文章，认为这种说法是正确的：“命令索引”中的数字就是其“索引值”。对于ACMD类的命令，可以看作为“复合命令”，即在执行时，前面先执行CMD55，然后再执行“去掉ACMDn前的‘A’的命令”

二、S3C2440手册中关于SD卡的操作说明

串行时钟对数据线的信息进行移位同步并采样，设置SDIPRE来控制传输频率。

基本编程过程：1、设置SDICON来选择时钟和中断。

2、将SDIPRE设置为适当的数值。

3、等待74个SDCLK，让SD卡初始化完毕

命令的发送过程： 1、写32位命令变量到SDICmdArg

2、设置SDICmdCon寄存器，选择命令类型并启动传输

3、检查SDICmdSta的指定位是否置位，判断命令是否传输完毕。

4、若有响应，检查响应寄存器SDIRSPn

5、对SDICmdSta寄存器相应的位写1，清除标志位

数据通道编程：1、写超时寄存器SDIDTimer

2、写入要操作的块大小到SDIBSize

3、设置块模式，总线宽度，DMA等，设置SDIDatCon.启动传输

4、发送数据时，当TCFIFO有效、过半、空时，将数据写入SDIDAT中，

5、接收数据时，当RXFIFO有效、过半、空时，将数据写入SDIDAT中，

6、确认数据是否传送完毕。

7、清除SDIDatSta中相应的标志

一、初始化命令的差别：

1、加入CMD8命令，以识别是否为大容量卡，如果是，则响应为R7，返回可接受的电源范围及和发送一致的检验码。

2、ACMD41与V1.0版本稍有不同，它的响应一般是rSDIRSP0=0xc0ff8000，为了兼容要多增加一个分支。

3、发送CMD2，响应为CID。如某卡的rSDIRSP0:rSDIRSP1:rSDIRSP2:rSDIRSP3值为：0x1b534d30:0x30303030:0x10b1846c:0xdc00879d意义如下：

127 0

位数

8

16

40

8

32

4

12

7

1

值

1b

534d

3030303030

10

b1846cd

c

008

79d

意义

MID

“SM

00000”

PRV

PSN

RSV

MDT

CRC

二、读写差别

V2.0是对块操作，每块512字节。V1.0是可以对字节操作，用CMD16设置块的大小。用CMD17，CMD18分别对单个块、多块操作。

值得注意的是，三星的例程比较经典，但不能读大容量SD卡，原因是没有设置SDI Data Control Register，对于大容量卡，一定要设置该寄存器，使之等于0x200，且必须是此值。

以下是对某大容量卡的起始扇区的读出数据：

0x 0: Rx-0xeb068005,0x2039ffff,0xe800005b,0xc1eb048c

0x 4: Rx-0xc801c38e,0xdb536a19,0xcbf60602,0x 4740f

0x 8: Rx-0x31c08ec0,0xbffc0566,0xb8445543,0x4566ab68

0x c: Rx-0x 2017bc,0x 9031c9,0x51ba8000,0x52b408f9

0x 10: Rx-0xcd135a58,0x16077217,0x80e13ff9,0x741191b4

0x 14: Rx-0x 289c531,0xdb4152f9,0xcd135a72,0x 2f6dc0e

0x 18: Rx-0x1f9c31f6,0x31ffb9df,0x fcf3a5,0xbbfc1966

0x 1c: Rx-0xb8475255,0xaaea7a00,0x 20161f,0x66390775

0x 20: Rx-0x549d723c,0x e1fad88,0xe6ad89c1,0x243f741f

0x 24: Rx-0x29e848f6,0xd8bf0300,0xb4026800,0x d0731db

0x 28: Rx-0x60cd1361,0x730a6031,0xc0cd1361,0x4f75e9f9

0x 2c: Rx-0xe8c50977,0x2883c60c,0x81fefe01,0x72c67715

0x 30: Rx-0xbeb231b4,0x 89952cd,0x13587209,0x9991243f

0x 34: Rx-0x740341eb,0xc0be5101,0xe86f00eb,0xfe1e0666

0x 38: Rx-0x608cc3fa,0x f011660,0x a0f20c0,0x c010f22

0x 3c: Rx-0xc0be0800,0x8ec66631,0xf66631ff,0x66b90024

0x 40: Rx-0x fcf3,0x66a5be10,0x 8ec624,0xfe0f22c0

0x 44: Rx-0x8ec3b900,0x 231f656,0xbf007c57,0x 61f5607

0x 48: Rx-0xfcf3a5bf,0x107ebe00,0x ab91e00,0xfcf3662e

0x 4c: Rx-0xa5061ffb,0xcbfab800,0x208ed0bc,0xdc8ffb66

0x 50: Rx-0x61071fe9,0x6fffb40e,0xcd102eac,0x3c0075f6

0x 54: Rx-0xc30d0a4d,0x69737369,0x6e67204d,0x42522d68

0x 58: Rx-0x656c7065,0x722e0000,0x 0,0x 0

0x 5c: Rx-0x 0,0x 0,0x 0,0x 0

0x 60: Rx-0x 0,0x 0,0x 0,0x 0

0x 64: Rx-0x 0,0x 0,0x 0,0x 0

0x 68: Rx-0x 0,0x 0,0x 0,0x 0

0x 6c: Rx-0x 0,0x 0,0x9bb43b00,0x 8001

0x 70: Rx-0x 1000cfe,0x7ff23f00,0x c17f,0x7a000000

0x 74: Rx-0x 0,0x