关于2440的裸跑程序中SD卡读后不能成功写入问题的讨论

问题描述：　　

　　TQ2440的官方裸跑程序中，对SD卡先进行读操作，然后再写，发现不能程序卡死。倘若对SD卡先写后读，程序可以正常运行，奇哉怪哉？

写数据的关键代码-->

while(i

调试与问题分析：
　　调试的时候发现，当不能在写的时候，FIFO available detectfor Tx (TFDET)为0，也即是说是fifo满了。此时，程序循环了16次（i=0x10）。循环一次写入4个字节，16次刚好是fifo的最大容量64字节。这证明了，写入fifo中的数据，本应该发送给SD卡，腾空fifo以供用户继续写，却被搁置在fifo中，有进无出。就像下水道中转站被堵，上游的污水就不能继续排放一行的道理。
  先写后读是可以正常工作的，我打印了执行写函数之后部分寄存器的值，如左图所示。可以发现写后的寄存器rSDIDCNT、rSDIDSTA都恢复到了初始值。右图是执行读函数之后寄存器的值，可以发现执行读函数之后，rSDIDCNT、rSDIDSTA都没有回到初始值，都仍然停留在读函数执行的状态中。也就是说，读函数没有执行彻底，SDMMC模块没有进入到空闲状态。在没有准备好的情况下，继续进行写操作，是不可能成功的。
修复
　　修复的方法主要是无论读操作，还是写操作，都确认SDIO总线空闲时，然后再才退出当前的函数。这样可以保证在随后的操作中，SDMMC模块处于准备好的状态，而非遗留状态。
读函数
/**********************************************************************************
功 能：该函数用于从SD卡中读出指定块起始地址的单个数据块
参 数：
U32 Addr 被读块的起始地址
U8* RxBuffer 用于接收读出数据的缓冲区
返回值：
0 读块操作不成功
1 读块操作成功
举 例：
在主调函数中定义一个数组作为接收缓冲区，如U8 Rx_buffer[BlockSize];
然后开始调用Read_One_Block(addr,Rx_buffer);
**********************************************************************************/
U8 Read_One_Block(U32 Addr,U8 * RxBuffer)
{
  U16 i=0;
  U32 status=0;
  U16 BlockSize;            //定义块大小
  U16 BlockNumber;
 
  BlockSize=1 << SDCard_BlockSize;   //以byte为单位
  BlockNumber = ((Addr >> SDCard_BlockSize) + 1) &0x0fff;
 
  rSDIDTIMER=0x7fffff;        // Set timeout count
  rSDIBSIZE=0x200;          // 512byte(128word)
  rSDIFSTA=rSDIFSTA"(1<<16);      // FIFO reset
  rSDIDCON = (BlockNumber<<0)|(2<<12)|(1<<14)|(1<<16)|(1<<17)|(1<<19)|(0<<22);
 
  while(CMD17(Addr)!=1)        //发送读单个块指令
  {
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
    Uart_Printf("Send read addr failed!n");
#endif
  }
 
  /* 开始接收数据到缓冲区 */
  while(i
  {
    status = rSDIDSTA;
    if(status&0x60)          //检查是否超时和CRC校验是否出错
    {  
      rSDIDSTA=(0x3<<0x5);     //清除超时标志和CRC错误标志
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
    Uart_Printf("there is wrong when reading: %s.n",status&0x20 ? "time out" :"CRC error");
#endif
      return 0;
    }    
    status=rSDIFSTA;
    if((status&0x1000)==0x1000)    //如果接收FIFO中有数据
    {
      *RxBuffer=rSDIDAT;
      RxBuffer++;
      i++;
    }
  status = rSDIDSTA;
  Delay(2);              //延时2ms
  rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12);      //结束SDMMC模块的接收
  rSDIDSTA = status;           //清状态标志位

  /* 确认SD卡进入了空闲状态--SDIO总线空闲 */
  rSDIDCON=(0<<18)|(1<<17)|(1<<16)|(1<<14)|(1<<12)|(BlockNumber<<0);
  rSDIDTIMER=0x7fffff;
  status = rSDIDSTA;
  while( !( ((status&0x08)==0x08) | ((status&0x20)==0x20)| ((status&0x800)==0x800) )){
    status=rSDIDSTA;
  }
 
  if( (status&0x20) == 0x20 ){
    rSDIDSTA = status;
    return 0;
  }  
  rSDIDSTA = status;  
  return 1;
}

写函数
/**********************************************************************************
功 能：该函数用于向SD卡的一个数据块写入数据
参 数：
U32 Addr 被写块的起始地址
U8* TxBuffer 用于发送数据的缓冲区
返回值：
0 数据写入操作失败
1 数据写入操作成功
举 例：
在主调函数中定义一个数组作为发送缓冲区，如U8 Tx_buffer[BlockSize];
然后开始调用Write_One_Block(addr,Tx_buffer);
**********************************************************************************/
U8 Write_One_Block(U32 Addr,const U8 * TxBuffer)
{
  U16 i = 0;
  U32 status = 0;
  U16 BlockSize;               //定义块大小
  U16 BlockNumber;
 
  BlockSize = 1<< SDCard_BlockSize;     //以byte为单位
  BlockNumber = ((Addr >> SDCard_BlockSize) +1) &0x0fff;
 
  rSDIDTIMER=0x7fffff;          // Set timeout count
  rSDIBSIZE=0x200;            // 512 byte(128 word)
  rSDIFSTA = rSDIFSTA|(1<<16);       // FIFO reset
  rSDIDCON = BlockNumber|(3<<12)|(1<<14)|(1<<16)|(1<<17)|(1<<20)|(0<<22);

  while(CMD24(Addr)!=1)           //发送写单块操作指令
  {
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
    Uart_Printf("Send write addr failed!n");
#endif
  }
  /* 开始传递数据到缓冲区 */
  while(i < BlockSize)
  {    
   
    status=rSDIFSTA;
    if((status&0x2000)==0x2000)      //如果发送FIFO可用，即FIFO未满
    {
      rSDIDAT = *TxBuffer;
      TxBuffer++;
      i++;  
    }
  }  
 
  status = rSDIDSTA;
  Delay(5);
  rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12);        //结束SDMMC模块的发送
  rSDIDSTA = status;
 
  /* 确认SD卡进入了空闲状态--SDIO总线空闲 */
  rSDIDCON=(0<<18)|(1<<17)|(1<<16)|(1<<14)|(1<<12)|(BlockNumber<<0);
  rSDIDTIMER=0x7fffff;          // Set timeout count
  status = rSDIDSTA;
  while( !( ((status&0x08)==0x08) | ((status&0x20)==0x20)| ((status&0x800)==0x800) )){
    status=rSDIDSTA;
  }
 
  if( (status&0x20) == 0x20 ){
    rSDIDSTA = status;
    return 0;
  }  
  rSDIDSTA = status;    
   return 1;
}

测试效果
　　以下操作都得到成功验证：
单块读
单块写
多块读（调用单块读函数实现）
多块写（调用单块写函数实现）
先读后写
先写后读
 　移植fatfs文件系统测试：
　　大多数操作没有故障出现，偶尔也会出现写函数卡死的情况
仍然存在