SD(全名为Secure Digital Memory Card,安全数码卡),是一种存储卡的标准,它被广泛地用于便携式设备上,如数码相机、个人数字助理(PDA)和多媒体播放器等。它的技术是基于MMC(MultiMedia Card)格式,因此SD兼容MMC。
s3c2440集成了SD控制器,可以方便地读写SD、MMC和对SDIO进行操作。在这里,我们只研究对SD/MMC的操作。
要想能够使s3c2440正确读写SD/MMC,就首先要清楚SD的规范协议,由于SD兼容MMC,所以两者的协议差别不大。SD的协议较为繁琐,下面只简略介绍最基本的内容:
对SD进行操作包括两个阶段:卡的识别和卡的数据传输。主机通过各种命令对SD进行操作,绝大多数命令都需要SD进行应答响应。在卡的识别阶段,用到的命令只有CMD1(得到主机的操作电压)、CMD2(得到卡的识别码)和CMD3(配置或得到卡的相对地址),其中也可以使用CMD0命令使卡进入空闲状态。CMD1只能用于MMC,SD要用ACMD41辅助命令。在正确配置完该阶段后,卡进入待机状态。在卡的数据传输阶段可以完成对卡内存地址的读写等操作。
卡内还配备了几个寄存器,主要有OCR寄存器,用于配置操作电压范围,使用命令CMD1可以获得;CID寄存器,用于得到卡的基本信息,使用命令CMD2或CMD10可以获得;CSD寄存器,用于提供卡特性信息,使用CMD9可以获得;RCA寄存器,保存卡的相对地址。另外在卡应答响应信息中,会包括卡的状态信息,主机可以利用该信息获知卡的各种状态,以便进一步操作。
s3c2440只要按照SD的协议去操作,就能正确读写SD。在初始化阶段,要配置SDICON寄存器以及负责传输频率的SDIPRE寄存器,并且还要等待一段时间,以保证初始化正确执行。在命令传输阶段,SDICmdArg寄存器负责传输命令参数,SDICmgCon寄存器负责传输命令索引值,通过SDICmdSta寄存器可以获知命令传输过程中的各种状态,命令的响应信息存储在SDIRSPn中。在数据传输阶段,SDIDTimer寄存器可以设置数据传输的超时时间,SDIBSize寄存器用于设置数据传输块的大小,寄存器SDIDatCon和SDIDatSta用于数据传输的控制和状态,而数据是通过SDIDAT寄存器利用内部的FIFO来进行传输的,其中寄存器SDIFSTA用于获知FIFO的各种状态。
下面就具体给出一个读写SD的测试实例。该段程序是先对SD进行写操作,然后再从SD中读取该组数据,检查写入的数据和读取的数据是否一致,其中我们利用UART来获知一些必要的传输状态。我们只用查询方式进行数据传输,并且使用的是块操作模式。该段程序是针对MMC所编写,并不适用于SD,但只需做少许改动(在设置相对地址的地方)就可以用于SD。
unsigned int *Tx_buffer; unsigned int *Rx_buffer;
…… ……
void Main(void) { int i; int tempSta; int block=16; //传输数据块大小 char flag; int response;
//UART0的基本配置 …… ……
//SDI端口配置 rGPEUP = 0xf83f; //SDCMD, SDDAT[3:0]上拉有效. rGPECON = 0xaaa<<10; //SDCMD, SDDAT[3:0], SDCLK
//初始化SDI rSDIPRE=124; //SDI初始阶段传输频率为400KHz rSDICON=(3<<4)|1; //SDCLK为MMC类型,字节顺序为Type B,使能SDCLK输出 rSDIFSTA|=1<<16; //FIFO复位 rSDIBSIZE=0x200; //传输数据块大小为512字节(128字) rSDIDTIMER=0x7fffff; //设置数据传输的超时时间
flag=1;
for(i=0;i<0x1000;i++) ; //等待74个SDCLK
//卡的识别阶段 //CMD0 GO_IDLE_STATE rSDICARG=0x0; //设置CMD0参数为0 rSDICCON=(1<<8)|0x40; //无响应,开始传输CMD0,命令信息为命令索引值加0x40 //等待CMD0结束 tempSta=rSDICSTA; //读取命令状态寄存器 while((tempSta&0x800)!=0x800) //判断命令是否结束 tempSta=rSDICSTA; //没有结束,则继续等待 rSDICSTA=tempSta; //清命令状态 rSDICSTA=0xa00; //
//CMD1 CEND_OP_COND for(i=0;i<200;i++) { rSDICARG=0xff8000; //CMD1参数:2.7V~3.6V rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x41; //有响应,开始传输CMD1
//检查命令状态 tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA; //检查命令传输是否结束或超时
if( (tempSta&0xf00) == 0xa00 ) //如果命令传输没有错误或超时 { if((rSDIRSP0>>16)==0x80ff) //OCR内容正确,且不忙 { rSDICSTA=0xa00; //清命令状态 break; //退出循环 } } }
if(i>190) //没有检测到MMC { flag=0; //清标志 while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=0x66; //向UART0发送信息,表示无MMC rGPBDAT = ~0x1e0; //亮4个LED } else //检测到了MMC { rSDICSTA=0xa00; //清命令状态
//CMD2 ALL_SEND_CID while(flag) { rSDICARG=0x0; //CMD2无需参数 rSDICCON=(0x1<<10)|(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x42; //有128位长响应,开始传输CMD2 tempSta=rSDICSTA; while(!(((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400))) tempSta=rSDICSTA; //检查命令传输是否结束或超时
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) //如果命令传输没有错误或超时 { rSDICSTA=0xa00; break; //退出循环体 } rSDICSTA=0xF<<9; } //通过UART0输出MMC的CID信息,一共128位 //在这里得到的CID信息为15 00 00 30 30 30 30 30 30 11 F1 01 11 28 29 ED while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=0xee; response=rSDIRSP0; while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>24); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>16); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>8); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response);
response=rSDIRSP1; while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>24); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>16); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>8); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response);
response=rSDIRSP2; while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>24); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>16); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>8); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response);
response=rSDIRSP3; while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>24); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>16); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response>>8); while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=(char)(response);
//CMD3 SET_RELATIVE_ADDR,设置卡的相对地址 while(flag) { rSDICARG=1<<16; //设置CMD3参数,即相对地址,为1 rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x43; //等待响应,开始传输CMD3
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
//卡的数据传输阶段 rSDIPRE=2; //重新设置SDI的传输频率,约为16MHz
//CMD13 SEND_STATUS //检查当前状态是否为待机状态,否则等待直到变为待机状态为止 while(flag) { rSDICARG=1<<16; //设置CMD13参数,即相对地址 rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4d;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; if((rSDIRSP0 & 0x1e00)==0x600) break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
//CMD7 SELECT/DESELECT_CARD,把当前状态从待机状态变为传输状态 while(flag) { rSDICARG=1<<16; rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x47;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( ((tempSta&0x1f00) == 0xa00) ) // Check no error and tranfro state { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
//CMD13 SEND_STATUS //检查当前状态是否为传输状态,否则等待直到变为传输状态为止 while(flag) { rSDICARG=1<<16; rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4d;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; if((rSDIRSP0 & 0x1e00)==0x800) break; } rSDICSTA=0xF<<9;//clear all }
//由于MMC是1位的总线宽,而系统默认就是1位总线宽,所以在这里无需改动数据总线宽度
//为数据的读写,准备缓存数组 Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000; //发送数组 for(i=0;i<2048;i++) //512(一块数据的字节数)×16(数据块)=2048×4 *(Tx_buffer+i)=2*i+1; //写值
Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000; //接收数组 for(i=0;i<2048;i++) *(Rx_buffer+i)=0; //清零
//写数据,查询方式 rSDIFSTA |= 1<<16; //FIFO复位
rSDIDCON=(2<<22)|(1<<20)|(1<<17)|(1<<14)|(3<<12)|(block<<0);//字、块发送 rSDICARG=0; //写入MMC的内存首地址
//CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK,多块写入命令 while(flag) { rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x59;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
//写入MMC内存数据 i=0; while(i<128*block) { //检查FIFO状态 tempSta=rSDIFSTA; if((tempSta&0x2000)==0x2000) //FIFO没有满 { rSDIDAT=*Tx_buffer++; i++; } }
//判断数据是否发送正确 //检查数据状态 tempSta=rSDIDSTA; while( !( ((tempSta&0x10)==0x10) | ((tempSta&0x20)==0x20) )) tempSta=rSDIDSTA; //判断数据传输是否结束或超时
if( (tempSta&0xfc) != 0x10 ) //数据传输没有结束 { rSDIDSTA=0xec; //清状态 while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=0x88; //向UART0发送一个信息,表示SDI的某种错误 flag=0; //清标志,结束SDI的传输 }
if(flag) { rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12); //清数据传输 rSDIDSTA=0x10; }
//CMD12 STOP_TRANSMISSION,结束传输,回到传输状态 while(flag) { rSDIDCON=(1<<18)|(1<<17)|(0<<16)|(1<<14)|(1<<12)|(block<<0);//忙检查 rSDICARG=0x0; //CMD12无参数 rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
//检查是否忙 if(flag) { tempSta=rSDIDSTA; while( !( ((tempSta&0x08)==0x08) | ((tempSta&0x20)==0x20) )) tempSta=rSDIDSTA;
if( (tempSta&0xfc) != 0x08 ) //数据传输不是正确结束 { flag=0; //清标志,结束SDI传输 } rSDIDSTA=0xf4; }
//读取MMC内存数据 if(flag) { rSDIFSTA|=(1<<16); //FIFO复位 rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(1<<17)|(1<<14)|(2<<12)|(block<<0); //字、块接收 rSDICARG=0; //设置读取MMC的内存首地址,要与写入时的首地址一致 }
//CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK,多块读命令 while(flag) { rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x52;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9;//clear all }
if(flag) { i=0; //读MMC内存 while(i<128*block) { if((rSDIDSTA&0x20)==0x20) //判断是否超时 { rSDIDSTA=(0x1<<0x5); // 清状态 flag=0; //清标志,退出 break; } tempSta=rSDIFSTA; if((tempSta&0x1000)==0x1000) //检查FIFO是否为空 { *Rx_buffer++=rSDIDAT; i++; } }
rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12); //清数据传输 rSDIFSTA &= 0x200; //清FIFO rSDIDSTA=0x10; // 清数据状态 }
//CMD12 STOP_TRANSMISSION,结束传输,回到传输状态 while(flag) { rSDICARG=0x0; rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c;
tempSta=rSDICSTA; while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) )) tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9;//clear all }
if(flag) { //比较两个数组的内容 Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000; Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000;
for(i=0;i<128*block;i++) { if(Rx_buffer[i] != Tx_buffer[i]) //有不相等的情况 { while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ; rUTXH0=0x44; //向UART0发送一个信息,表示SDI的某种错误 break; } } }
//CMD7 SELECT/DESELECT_CARD,把当前状态从传输状态变为待机状态 while(flag) { rSDICARG=0<<16; //不带参数 rSDICCON= (0x1<<8)|0x47; //无回复
tempSta=rSDICSTA; if( (tempSta&0x800) != 0x800 ) { rSDICSTA=0xa00; break; } rSDICSTA=0xF<<9; }
rSDICSTA=0x800; //结束SD rSDIDCON=0; rSDICSTA=0xffff;
if(flag) rGPBDAT = ~0x60; //SD数据传输正确,亮2个LED else rGPBDAT =~0xe0; //SD数据传输失败,亮3个LED }
while(1) ; }
本篇文章来源于 Linux公社网站(www.) 原文链接:http://www./Linux/2011-07/39318.htm# |
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来自: wudebao123 > 《SD_card》