20.1 概述
SD卡是嵌入式系統(tǒng)中最常見(jiàn)的存儲(chǔ)器,不僅容量可以做的很大,并且接口通用,支持SPI/SDIO驅(qū)動(dòng),尺寸可供選擇,能滿(mǎn)足不同應(yīng)用的要求。STM32F1系列自帶了標(biāo)準(zhǔn)的4位SDIO接口,最高通信速度可達(dá)24MHz,最高每秒能傳輸12M字節(jié)的數(shù)據(jù)。
20.1.1 SDIO框圖
STM32F1的SDIO控制器包括2部分,SDIO適配器模塊和AHB總線(xiàn)接口,功能框圖如下圖所示。
其中SDIO適配器模塊主要用于實(shí)現(xiàn)所有MMC/SD卡的相關(guān)功能,如時(shí)鐘的產(chǎn)生,命令和數(shù)據(jù)的傳輸,AHB總線(xiàn)接口則用于操作SDIO適配器模塊中的寄存器并產(chǎn)生中斷和DMA請(qǐng)求信號(hào)。復(fù)位后默認(rèn)情況下SDIO_D0用于數(shù)據(jù)傳輸。初始化后主機(jī)可以改變數(shù)據(jù)總線(xiàn)的寬度。
如果一個(gè)多媒體卡接到了總線(xiàn)上,則SDIO_D0、SDIO_D[3:0]或SDIO_D[7:0]可以用于數(shù)據(jù)傳輸。MMC版本V3.31和之前版本的協(xié)議只支持1位數(shù)據(jù)線(xiàn),所以只能用SDIO_D0(為了通用性考慮,在程序里面我們只要檢測(cè)到是MMC卡就設(shè)置為1位總線(xiàn)數(shù)據(jù))。
如果一個(gè)SD卡接到了總線(xiàn)上,可以通過(guò)主機(jī)配置數(shù)據(jù)傳輸使用SDIO_D0或SDIO_D[3:0]。所有的數(shù)據(jù)線(xiàn)都工作在推挽模式。
SDIO_CMD有兩種操作模式:
(1)用于初始化時(shí)的開(kāi)路模式(僅用于MMC版本V3.31或之前版本)
(2)用于命令傳輸?shù)耐仆炷J剑⊿D卡和MMCV4.2在初始化時(shí)也使用推挽驅(qū)動(dòng))
20.1.2 SDIO時(shí)鐘
從SDIO框圖我們可以看到SDIO總共有3個(gè)時(shí)鐘,分別是:
(1)卡時(shí)鐘SDIO_CK:每個(gè)時(shí)鐘周期在命令和數(shù)據(jù)線(xiàn)上傳輸1位命令或數(shù)據(jù)。對(duì)于多媒體卡V3.31協(xié)議,時(shí)鐘頻率可以在0MHz至20MHz間變化;對(duì)于多媒體卡V4.0/4.2協(xié)議,時(shí)鐘頻率可以在0MHz至48MHz間變化;對(duì)于SD卡,時(shí)鐘頻率可以在0MHz至25MHz間變化。
(2)SDIO適配器時(shí)鐘SDIOCLK:該時(shí)鐘用于驅(qū)動(dòng)SDIO適配器,其頻率等于AHB總線(xiàn)頻率HCLK,并用于產(chǎn)生SDIO_CK時(shí)鐘
(3)AHB總線(xiàn)接口時(shí)鐘HCLK/2:該時(shí)鐘用于驅(qū)動(dòng)SDIO的AHB總線(xiàn)接口,其頻率為HCLK/2。
我們的SD卡時(shí)鐘SDIO_CK,根據(jù)卡的不同,可能有好幾個(gè)區(qū)間,這就涉及到時(shí)鐘頻率的設(shè)置,SDIO_CK與SDIOCLK的關(guān)系為:
SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
其中,SDIOCLK為HCLK,一般是72MHz,而CLKDIV則是分配系數(shù),可以通過(guò)SDIO的SDIO_CLKCR寄存器進(jìn)行設(shè)置,確保SDIO_CK不超過(guò)卡的最大操作頻率。
注:在SD卡剛剛初始化的時(shí)候,其時(shí)鐘頻率SDIO_CK不能超過(guò)400KHz,否則可能無(wú)法完成初始化。在初始化以后,就可以設(shè)置時(shí)鐘頻率到最大了,但不可超過(guò)SD卡的最大操作時(shí)鐘頻率。
20.1.3 SDIO的命令與響應(yīng)
SDIO的命令分為應(yīng)用相關(guān)命令ACMD和通用命令CMD兩部分,應(yīng)用相關(guān)命令A(yù)CMD的發(fā)送,必須先發(fā)送通用命令CMD55,然后才能發(fā)送應(yīng)用相關(guān)命令A(yù)CMD。SDIO的所有命令和響應(yīng)都是通過(guò)SDIO_CMD引腳傳輸?shù)模魏蚊畹拈L(zhǎng)度都是固定為48位,SDIO的命令格式如下表所示。
Bit位 | 寬度 | 值 | 說(shuō)明 |
---|---|---|---|
47 | 1 | 0 | 起始位 |
46 | 1 | 1 | 傳輸位 |
45:40 | 6 | - | 命令索引 |
39:8 | 32 | - | 參數(shù) |
7:1 | 7 | - | CRC7 |
0 | 1 | 1 | 結(jié)束位 |
所有的命令都是由STM32F1發(fā)出,其中開(kāi)始位、傳輸位、CRC7和結(jié)束位由SDIO硬件控制,我們需要設(shè)置的就只有命令索引和參數(shù)部分。其中命令索引在SDIO_CMD寄存器里面設(shè)置,命令參數(shù)則由寄存器SDIO_ARG設(shè)置。一般情況下,選中的SD卡在接收到命令之后,都會(huì)回復(fù)一個(gè)應(yīng)答(但是CMD0無(wú)應(yīng)答),這個(gè)應(yīng)答我們稱(chēng)之為響應(yīng),響應(yīng)也是在CMD線(xiàn)上串行傳輸?shù)摹TM32F1的SDIO控制器支持2種響應(yīng)類(lèi)型,48位的短響應(yīng)和136位的長(zhǎng)響應(yīng),這兩種響應(yīng)類(lèi)型都帶CRC錯(cuò)誤檢測(cè),不帶CRC的響應(yīng)應(yīng)該忽略CRC錯(cuò)誤標(biāo)志,如CMD1的響應(yīng)。
短響應(yīng)的格式如下表所示。
Bit位 | 寬度 | 值 | 說(shuō)明 |
---|---|---|---|
47 | 1 | 0 | 起始位 |
46 | 1 | 0 | 傳輸位 |
45:40 | 6 | - | 命令索引 |
39:8 | 32 | - | 參數(shù) |
7:1 | 7 | - | CRC7或者1111111 |
0 | 1 | 1 | 結(jié)束位 |
長(zhǎng)響應(yīng)的格式如下表所示。
Bit位 | 寬度 | 值 | 說(shuō)明 |
---|---|---|---|
135 | 1 | 0 | 起始位 |
134 | 1 | 0 | 傳輸位 |
133:128 | 6 | 111111 | 保留 |
127:1 | 127 | - | CID或CSD(包括內(nèi)部CRC7) |
0 | 1 | 1 | 結(jié)束位 |
硬件為我們?yōu)V除了開(kāi)始位、傳輸位、CRC7以及結(jié)束位等信息,對(duì)于短響應(yīng),命令索引存放在SDIO_RESPCMD寄存器,參數(shù)則存放在SDIO_RESP1寄存器里面。對(duì)于長(zhǎng)響應(yīng),則僅留CID/CSD位域,存放在SDIO_RESP1到SDIO_RESP4等4個(gè)寄存器。SD卡總共有5類(lèi)響應(yīng)(R1、R2、R3、R6、R7),這里以R1為例簡(jiǎn)單介紹一下。R1(普通響應(yīng)命令)響應(yīng)屬于短響應(yīng),其長(zhǎng)度為48位,R1響應(yīng)的格式如下表所示。
Bit位 | 寬度 | 值 | 說(shuō)明 |
---|---|---|---|
47 | 1 | 0 | 起始位 |
46 | 1 | 1 | 傳輸位 |
45:40 | 6 | X | 命令索引 |
39:8 | 32 | X | 參數(shù) |
7:1 | 7 | X | CRC7 |
0 | 1 | 1 | 結(jié)束位 |
在收到R1響應(yīng)后,我們可以從SDIO_RESPCMD寄存器和SDIO_RESP1寄存器分別讀出命令索引和卡狀態(tài)信息。
20.1.4 數(shù)據(jù)塊讀操作
對(duì)于SD卡,數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)塊的形式傳輸?shù)模覀兂S玫目ň褪荢D卡,所以不考慮MMC形式的讀寫(xiě)操作,因?yàn)镸MC卡數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊或者數(shù)據(jù)流的形式傳輸。
從機(jī)在收到主機(jī)相關(guān)命令后,開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)塊給主機(jī),所有數(shù)據(jù)塊都帶有CRC校驗(yàn)值,CRC由SDIO硬件自動(dòng)處理,單個(gè)數(shù)據(jù)塊讀的時(shí)候,在收到1個(gè)數(shù)據(jù)塊以后即可以停止了,不需要發(fā)送停止命令CMD12。但是多塊數(shù)據(jù)讀的時(shí)候,SD卡將一直發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī),直到接到主機(jī)發(fā)送的STOP命令CMD12。
SDIO多數(shù)據(jù)塊的讀操作如下圖所示。
20.1.5 數(shù)據(jù)塊寫(xiě)操作
數(shù)據(jù)塊寫(xiě)操作同數(shù)據(jù)塊讀操作基本類(lèi)似,只是數(shù)據(jù)塊寫(xiě)的時(shí)候,多了一個(gè)忙判斷,新的數(shù)據(jù)塊必須在SD卡非忙的時(shí)候發(fā)送。這里的忙信號(hào)由SD卡拉低SDIO_D0,以表示忙,SDIO硬件自動(dòng)控制,不需要我們軟件處理。
20.2 SDIO相關(guān)寄存器
20.2.1 SDIO電源控制寄存器:SDIO_POWER
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | CTRL |
Bit 1~Bit 0:電源控制位
00:電源關(guān)閉,卡的時(shí)鐘停止
01:保留
10:保留的上電狀態(tài)
11:上電狀態(tài),卡的時(shí)鐘開(kāi)啟
20.2.2 SDIO時(shí)鐘控制寄存器:SDIO_CLKCR
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | HWFC_EN | NEGEDGE | WIDBUS | BYPASS | PWRSAV | CLKEN | CLKDIV |
Bit 14:硬件流控制使能
0:關(guān)閉硬件流控制
1:使能硬件流控制
Bit 13:SDIO_CK相位選擇位
0:在主時(shí)鐘SDIOCLK的上升沿產(chǎn)生SDIO_CK
1:在主時(shí)鐘SDIOCLK的下降沿產(chǎn)生SDIO_CK
Bit 12~Bit 11:寬總線(xiàn)模式使能位
00:默認(rèn)總線(xiàn)模式,使用SDIO_D0
01:4位總線(xiàn)模式,使用SDIO_D[3:0]
10:8位總線(xiàn)模式,使用SDIO_D[7:0]
Bit 10:旁路時(shí)鐘分頻器
0:關(guān)閉旁路:驅(qū)動(dòng)SDIO_CK輸出信號(hào)之前,依據(jù)CLKDIV數(shù)值對(duì)SDIOCLK分頻
1:使能旁路:SDIOCLK直接驅(qū)動(dòng)SDIO_CK輸出信號(hào)
Bit 9:省電配置位(為了省電,當(dāng)總線(xiàn)為空閑時(shí),設(shè)置PWRSAV位可以關(guān)閉SDIO_CK時(shí)鐘輸出)
0:始終輸出SDIO_CK
1:僅在有總線(xiàn)活動(dòng)時(shí)才輸出SDIO_CK
Bit 8:時(shí)鐘使能位
0:SDIO_CK關(guān)閉
1:SDIO_CK使能
Bit 7~Bit 0:時(shí)鐘分頻系數(shù)
這個(gè)域定義了輸入時(shí)鐘(SDIOCLK)與輸出時(shí)鐘(SDIO_CK)間的分頻系數(shù):SDIO_CK頻率=SDIOCLK/[CLKDIV+2]
20.2.3 SDIO參數(shù)寄存器:SDIO_ARG
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CMDARG[31:16] | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
CMDARG[16:0] |
Bit 31~Bit 0:命令參數(shù)
屬于發(fā)送到卡中命令的一部分,如果一個(gè)命令包含一個(gè)參數(shù),必須在寫(xiě)命令到命令寄存器之前加載這個(gè)寄存器
20.2.4 SDIO命令響應(yīng)寄存器:SDIO_RESPCMD
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | RESPCMD |
Bit 5~Bit 0:響應(yīng)的命令索引
只讀位,包含最后收到的命令響應(yīng)中的命令索引
20.2.5 SDIO相應(yīng)寄存器組:SDIO_RESP1~SDIO_RESP4
寄存器 | 短響應(yīng) | 長(zhǎng)響應(yīng) |
---|---|---|
SDIO_RESP1 | 卡狀態(tài)[31:0] | 卡狀態(tài)[127:96] |
SDIO_RESP2 | 未使用 | 卡狀態(tài)[95:64] |
SDIO_RESP3 | 未使用 | 卡狀態(tài)[31:0] |
SDIO_RESP4 | 未使用 | 卡狀態(tài)[31:0] |
注:總是先收到卡狀態(tài)的最高位,SDIO_RESP3寄存器的最低位始終為0。
20.2.6 SDIO命令寄存器:SDIO_CMD
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | CE_ATACMD | nIEN | ENCMDcomp1 | SDIOSuspend | CPSMEN | WAITPEND | WAITINT | WAITRESP | CMDINDEX |
Bit 14:CE-ATA命令
如果設(shè)置該位,CPSM轉(zhuǎn)至CMD61
Bit 13:不使能中斷
如果未設(shè)置該位,則使能CE-ATA設(shè)備的中斷
Bit 12:使能CMD完成
如果設(shè)置該位,則使能命令完成信號(hào)
Bit 11:SDIO暫停命令
如果設(shè)置該位,則將要發(fā)送的命令是一個(gè)暫停命令(只能用于SDIO卡)
Bit 10:命令通道狀態(tài)機(jī)使能位
如果設(shè)置該位,則使能CPSM
Bit 9:CPSM等待數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束(CmdPend內(nèi)部信號(hào))
如果設(shè)置該位,則CPSM在開(kāi)始發(fā)送一個(gè)命令之前等待數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束
Bit 8:CPSM等待中斷請(qǐng)求
如果設(shè)置該位,則CPSM關(guān)閉命令超時(shí)控制并等待中斷請(qǐng)求
Bit 7~Bit 6:等待響應(yīng)位
00:無(wú)響應(yīng),期待CMDSENT標(biāo)志
01:短響應(yīng),期待CMDREND或CCRCFAIL標(biāo)志
10:無(wú)響應(yīng),期待CMDSENT標(biāo)志
11:長(zhǎng)響應(yīng),期待CMDREND或CCRCFAIL標(biāo)志
Bit 5~Bit 0:命令索引,作為命令的一部分發(fā)送到卡中
20.2.7 SDIO數(shù)據(jù)定時(shí)器:SDIO_DTIMER
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DATATIME[31:16] | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
DATATIME[15:0] |
Bit 31~Bit 0:數(shù)據(jù)超時(shí)時(shí)間,以卡總線(xiàn)時(shí)鐘周期為單位的數(shù)據(jù)超時(shí)時(shí)間
20.2.8 SDIO數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寄存器:SDIO_DLEN
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | DATALENGTH[24:16] | ||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
DATALENGTH[15:0] |
Bit 24~Bit 0:數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目
20.2.9 SDIO數(shù)據(jù)控制寄存器:SDIO_DCTRL
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
- | SDIOEN | RWMOD | RWSTOP | RWSTART | DBLOCKSIZE | DMAEN | DTMODE | DTDIR | DTEN |
Bit 11:SDIO使能功能
如果設(shè)置了該位,則DPSM執(zhí)行SDIO卡特定的操作
Bit 10:讀等待模式
0:停止SDIO_CK控制讀等待
1:使用SDIO_D2控制讀等待
Bit 9:讀等待停止
0:如果設(shè)置了RWSTART,執(zhí)行讀等待
1:如果設(shè)置了RWSTART,停止讀等待
Bit 8:讀等待開(kāi)始
設(shè)置該位開(kāi)始讀等待操作
Bit 7~Bit 4:數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度,當(dāng)選擇了塊數(shù)據(jù)傳輸模式,該域定義數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度
0000:塊長(zhǎng)度=1字節(jié)
0001:塊長(zhǎng)度=2字節(jié)
0010:塊長(zhǎng)度=4字節(jié)
0011:塊長(zhǎng)度=8字節(jié)
0100:塊長(zhǎng)度=16字節(jié)
0101:塊長(zhǎng)度=32字節(jié)
0110:塊長(zhǎng)度=64字節(jié)
0111:塊長(zhǎng)度=128字節(jié)
1000:塊長(zhǎng)度=256字節(jié)
1001:塊長(zhǎng)度=512字節(jié)
1010:塊長(zhǎng)度=1024字節(jié)
1011:塊長(zhǎng)度=2048字節(jié)
1100:塊長(zhǎng)度=4096字節(jié)
1101:塊長(zhǎng)度=8192字節(jié)
1110:塊長(zhǎng)度=16384字節(jié)
1111:保留
Bit 3:DMA使能位
0:關(guān)閉DMA
1:使能DMA
Bit 2:數(shù)據(jù)傳輸模式
0:塊數(shù)據(jù)傳輸
1:流數(shù)據(jù)傳輸
Bit 1:數(shù)據(jù)傳輸方向
0:控制器至卡
1:卡至控制器
Bit 0:數(shù)據(jù)傳輸使能位
如果設(shè)置該位為1,則開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)DTSIR方向位,DPSM進(jìn)入Wait_S或Wait_R狀態(tài),如果在傳輸?shù)囊婚_(kāi)始就設(shè)置了RWSTART位,則DPSM進(jìn)入讀等待狀態(tài)。不需要在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后清除使能位,但必須更改SDIO_DCTRL以允許新的數(shù)據(jù)傳輸。
20.2.10 SDIO狀態(tài)寄存器:SDIO_STA
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
- | CEATAEND | SDIOIT | RXDAVL | TXDAVL | RXFIFOE | TXFIFOE | RXFIFOF | TXFIFOF | |||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
RXFIFOHF | TXFIFOHF | RXACT | TXACT | CMDACT | DBCKEND | STBITERR | DATAEND | CMDSENT | CMDREND | RXOVERR | TXUNDERR | DTMEOUT | CTIMEOUT | DCRCFAIL | CCRCFAIL |
Bit 23:在CMD61接收到CE-ATA命令完成信號(hào)
Bit 22:收到SDIO中斷
Bit 21:在接收FIFO中的數(shù)據(jù)可用
Bit 20:在發(fā)送FIFO中的數(shù)據(jù)可用
Bit 19:接收FIFO空
Bit 18:發(fā)送FIFO空
若使用了硬件流控制,當(dāng)FIFO包含2個(gè)字時(shí),TXFIFOE信號(hào)變?yōu)橛行А?
Bit 17:接收FIFO滿(mǎn)
若使用了硬件流控制,當(dāng)FIFO還差2個(gè)字滿(mǎn)時(shí),RXFIFOF信號(hào)變?yōu)橛行А?
Bit 16:發(fā)送FIFO滿(mǎn)
Bit 15:接收FIFO半滿(mǎn),F(xiàn)IFO中至少還有8個(gè)字
Bit 14:發(fā)送FIFO半空,F(xiàn)IFO中至少還可以寫(xiě)入8個(gè)字。
Bit 13:正在接收數(shù)據(jù)
Bit 12:正在發(fā)送數(shù)據(jù)
Bit 11:正在傳輸命令
Bit 10:已發(fā)送/接收數(shù)據(jù)塊(CRC檢測(cè)成功)
Bit 9:在寬總線(xiàn)模式,沒(méi)有在所有數(shù)據(jù)信號(hào)上檢測(cè)到起始位
Bit 8:數(shù)據(jù)結(jié)束(數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器,SDIO_DCOUNT=0)
Bit 7:命令已發(fā)送(不需要響應(yīng))
Bit 6:已接收到響應(yīng)(CRC檢測(cè)成功)
Bit 5:接收FIFO上溢錯(cuò)誤
Bit 4:發(fā)送FIFO下溢錯(cuò)誤
Bit 3:數(shù)據(jù)超時(shí)
Bit 2:命令響應(yīng)超時(shí)
命令超時(shí)時(shí)間是一個(gè)固定的值,為64個(gè)SDIO_CK時(shí)鐘周期。
Bit 1:已發(fā)送/接收數(shù)據(jù)塊(CRC檢測(cè)失敗)
Bit 0:已收到命令響應(yīng)(CRC檢測(cè)失敗)
注:狀態(tài)寄存器可以用來(lái)查詢(xún)SDIO控制器的當(dāng)前狀態(tài)。比如SDIO_STA的位2表示命令響應(yīng)超時(shí),說(shuō)明SDIO的命令響應(yīng)出了問(wèn)題。我們通過(guò)設(shè)置SDIO_ICR的位2則可以清除這個(gè)超時(shí)標(biāo)志,而設(shè)置SDIO_MASK的位2,則可以開(kāi)啟命令響應(yīng)超時(shí)中斷,設(shè)置為0關(guān)閉。
20.2.11 SDIO數(shù)據(jù)FIFO寄存器:SDIO_FIFO
31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
FIFODATA[31:16] | |||||||||||||||
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
FIFODATA[15:0] |
Bit 31~Bit 0:接收或發(fā)送FIFO數(shù)據(jù)
FIFO數(shù)據(jù)占據(jù)32個(gè)32位的字,地址為:SDIO基址+0x80至SDIO基址+0xFC
數(shù)據(jù)FIFO寄存器包括接收和發(fā)送FIFO,他們由一組連續(xù)的32個(gè)地址上的32個(gè)寄存器組成,CPU可以使用FIFO讀寫(xiě)多個(gè)操作數(shù)。例如我們要從SD卡讀數(shù)據(jù),就必須讀SDIO_FIFO寄存器,要寫(xiě)數(shù)據(jù)到SD卡,則要寫(xiě)SDIO_FIFO寄存器。SDIO將這32個(gè)地址分為16個(gè)一組,發(fā)送接收各占一半。而我們每次讀寫(xiě)的時(shí)候,最多就是讀取發(fā)送FIFO或?qū)懭虢邮誇IFO的一半大小的數(shù)據(jù),也就是8個(gè)字(32個(gè)字節(jié)),在操作SDIO_FIFO(不論讀出還是寫(xiě)入)必須是以4字節(jié)對(duì)齊的內(nèi)存進(jìn)行操作,否則將導(dǎo)致出錯(cuò)。
20.3 SD卡初始化
20.3.1 卡上電流程
20.3.2 卡初始化流程
20.4 實(shí)驗(yàn)例程
功能:利用STM32F1的SDIO模塊讀取SD的容量并通過(guò)TFTLCD顯示。
(1)創(chuàng)建sdio_sdcard.h文件,并輸入以下代碼。
#ifndef _SDIO_SDCARD_H_
#define _SDIO_SDCARD_H_
#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
SD 卡 數(shù) 據(jù) 定 義
*********************************************************************************************************/
//用戶(hù)配置區(qū)
#define SDIO_INIT_CLK_DIV 0x76 //SDIO初始化頻率,最大400Kh
#define SDIO_TRANSFER_CLK_DIV 0x00 //SDIO傳輸頻率,該值太小可能會(huì)導(dǎo)致讀寫(xiě)文件出錯(cuò)
//SDIO工作模式定義,通過(guò)SD_SetDeviceMode函數(shù)設(shè)置
#define SD_POLLING_MODE 0 //查詢(xún)模式,該模式下,如果讀寫(xiě)有問(wèn)題,建議增大SDIO_TRANSFER_CLK_DIV的設(shè)置
#define SD_DMA_MODE 1 //DMA模式,該模式下,如果讀寫(xiě)有問(wèn)題,建議增大SDIO_TRANSFER_CLK_DIV的設(shè)置
//SDIO 各種錯(cuò)誤枚舉定義
typedef enum
{
//特殊錯(cuò)誤定義
SD_CMD_CRC_FAIL = 1, //收到命令響應(yīng)(CRC校驗(yàn)失敗)
SD_DATA_CRC_FAIL = 2, //發(fā)送/接收數(shù)據(jù)塊(CRC校驗(yàn)失敗)
SD_CMD_RSP_TIMEOUT = 3, //命令響應(yīng)超時(shí)
SD_DATA_TIMEOUT = 4, //數(shù)據(jù)超時(shí)
SD_TX_UNDERRUN = 5, //傳輸FIFO運(yùn)行
SD_RX_OVERRUN = 6, //接收FIFO運(yùn)行
SD_START_BIT_ERR = 7, //在寬總線(xiàn)模式下的所有數(shù)據(jù)信號(hào)上未檢測(cè)到起始位
SD_CMD_OUT_OF_RANGE = 8, //CMD的參數(shù)超出范圍
SD_ADDR_MISALIGNED = 9, //地址沒(méi)有對(duì)齊
SD_BLOCK_LEN_ERR = 10, //卡不允許傳輸?shù)膲K長(zhǎng)度,或者傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)與塊長(zhǎng)度不匹配
SD_ERASE_SEQ_ERR = 11, //擦除命令序列中發(fā)生錯(cuò)誤
SD_BAD_ERASE_PARAM = 12, //刪除組的無(wú)效選擇
SD_WRITE_PROT_VIOLATION = 13, //試圖對(duì)寫(xiě)保護(hù)塊進(jìn)行編程
SD_LOCK_UNLOCK_FAILED = 14, //在unlock命令中檢測(cè)到序列或密碼錯(cuò)誤,或者試圖訪(fǎng)問(wèn)鎖定的卡
SD_COM_CRC_FAILED = 15, //前一個(gè)命令的CRC校驗(yàn)失敗
SD_ILLEGAL_CMD = 16, //命令對(duì)卡狀態(tài)無(wú)效
SD_CARD_ECC_FAILED = 17, //已應(yīng)用卡內(nèi)部ECC,但未能更正數(shù)據(jù)
SD_CC_ERROR = 18, //內(nèi)部卡控制錯(cuò)誤
SD_GENERAL_UNKNOWN_ERROR = 19, //通用或未知錯(cuò)誤
SD_STREAM_READ_UNDERRUN = 20, //卡無(wú)法在流讀取操作中維持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸
SD_STREAM_WRITE_OVERRUN = 21, //卡無(wú)法維持流模式下的數(shù)據(jù)編程
SD_CID_CSD_OVERWRITE = 22, //CID/CSD覆蓋錯(cuò)誤
SD_WP_ERASE_SKIP = 23, //只刪除了部分地址空間
SD_CARD_ECC_DISABLED = 24, //命令已在不使用內(nèi)部ECC的情況下執(zhí)行
SD_ERASE_RESET = 25, //在執(zhí)行之前清除了擦除序列,因?yàn)槭盏搅艘粋€(gè)超出擦除序列的命令
SD_AKE_SEQ_ERROR = 26, //身份驗(yàn)證順序錯(cuò)誤
SD_INVALID_VOLTRANGE = 27,
SD_ADDR_OUT_OF_RANGE = 28,
SD_SWITCH_ERROR = 29,
SD_SDIO_DISABLED = 30,
SD_SDIO_FUNCTION_BUSY = 31,
SD_SDIO_FUNCTION_FAILED = 32,
SD_SDIO_UNKNOWN_FUNCTION = 33,
//標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤定義
SD_INTERNAL_ERROR,
SD_NOT_CONFIGURED,
SD_REQUEST_PENDING,
SD_REQUEST_NOT_APPLICABLE,
SD_INVALID_PARAMETER,
SD_UNSUPPORTED_FEATURE,
SD_UNSUPPORTED_HW,
SD_ERROR,
SD_OK = 0
} SD_Error;
//SD卡CSD寄存器數(shù)據(jù)
typedef struct
{
u8 CSDStruct; //CSD結(jié)構(gòu)
u8 SysSpecVersion; //系統(tǒng)版本
u8 Reserved1; //保留
u8 TAAC; //數(shù)據(jù)讀取訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間1
u8 NSAC; //在CLK期間的數(shù)據(jù)讀取訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間2
u8 MaxBusClkFrec; //總線(xiàn)最高頻率
u16 CardComdClasses; //卡命令類(lèi)
u8 RdBlockLen; //最大讀取數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度
u8 PartBlockRead; //允許讀取的部分塊
u8 WrBlockMisalign; //寫(xiě)入塊未對(duì)準(zhǔn)
u8 RdBlockMisalign; //讀取塊未對(duì)準(zhǔn)
u8 DSRImpl; //DSR生效
u8 Reserved2; //保留
u32 DeviceSize; //驅(qū)動(dòng)大小
u8 MaxRdCurrentVDDMin; //最大讀取流@ VDD最小
u8 MaxRdCurrentVDDMax; //最大讀取流@ VDD最大
u8 MaxWrCurrentVDDMin; //最大寫(xiě)入流@ VDD最小
u8 MaxWrCurrentVDDMax; //最大寫(xiě)入流@ VDD最大
u8 DeviceSizeMul; //驅(qū)動(dòng)大小
u8 EraseGrSize; //擦除組大小
u8 EraseGrMul; //擦除組大小乘數(shù)
u8 WrProtectGrSize; //寫(xiě)保護(hù)組大小
u8 WrProtectGrEnable; //寫(xiě)保護(hù)組使能
u8 ManDeflECC; //制造商默認(rèn)ECC
u8 WrSpeedFact; //寫(xiě)入速度因子
u8 MaxWrBlockLen; //最大寫(xiě)入數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
u8 WriteBlockPaPartial; //允許寫(xiě)入的部分塊
u8 Reserved3; //保留
u8 ContentProtectAppli; //內(nèi)容保護(hù)程序
u8 FileFormatGrouop; //文件格式組
u8 CopyFlag; //復(fù)制標(biāo)志OTP
u8 PermWrProtect; //永久寫(xiě)保護(hù)
u8 TempWrProtect; //臨時(shí)寫(xiě)保護(hù)
u8 FileFormat; //文件格式
u8 ECC; //ECC 代碼
u8 CSD_CRC; //CSD CRC
u8 Reserved4; //總是1
} SD_CSD;
//SD卡CID寄存器數(shù)據(jù)
typedef struct
{
u8 ManufacturerID; //制造商
u16 OEM_AppliID; //OEM/應(yīng)用程序ID
u32 ProdName1; //名稱(chēng)部分1
u8 ProdName2; //名稱(chēng)部分2
u8 ProdRev; //版本
u32 ProdSN; //序列號(hào)
u8 Reserved1; //保留1
u16 ManufactDate; //出廠(chǎng)日期
u8 CID_CRC; //CID CRC
u8 Reserved2; //總是1
} SD_CID;
//SD卡狀態(tài)
typedef enum
{
SD_CARD_READY = 0x00000001,
SD_CARD_IDENTIFICATION = 0x00000002,
SD_CARD_STANDBY = 0x00000003,
SD_CARD_TRANSFER = 0x00000004,
SD_CARD_SENDING = 0x00000005,
SD_CARD_RECEIVING = 0x00000006,
SD_CARD_PROGRAMMING = 0x00000007,
SD_CARD_DISCONNECTED = 0x00000008,
SD_CARD_ERROR = 0x000000FF
}SDCardState;
//SD卡信息,包括CSD,CID等數(shù)據(jù)
typedef struct
{
SD_CSD SD_csd;
SD_CID SD_cid;
long long CardCapacity; //SD卡容量,單位:字節(jié),最大支持2^64字節(jié)大小的卡
u32 CardBlockSize; //SD卡塊大小
u16 RCA; //卡相對(duì)地址
u8 CardType; //卡類(lèi)型
} SD_CardInfo;
extern SD_CardInfo SDCardInfo; //SD卡信息
//SDIO相關(guān)標(biāo)志位,拷貝自:stm32f4xx_sdio.h
#define SDIO_FLAG_CCRCFAIL 0x00000001
#define SDIO_FLAG_DCRCFAIL 0x00000002
#define SDIO_FLAG_CTIMEOUT 0x00000004
#define SDIO_FLAG_DTIMEOUT 0x00000008
#define SDIO_FLAG_TXUNDERR 0x00000010
#define SDIO_FLAG_RXOVERR 0x00000020
#define SDIO_FLAG_CMDREND 0x00000040
#define SDIO_FLAG_CMDSENT 0x00000080
#define SDIO_FLAG_DATAEND 0x00000100
#define SDIO_FLAG_STBITERR 0x00000200
#define SDIO_FLAG_DBCKEND 0x00000400
#define SDIO_FLAG_CMDACT 0x00000800
#define SDIO_FLAG_TXACT 0x00001000
#define SDIO_FLAG_RXACT 0x00002000
#define SDIO_FLAG_TXFIFOHE 0x00004000
#define SDIO_FLAG_RXFIFOHF 0x00008000
#define SDIO_FLAG_TXFIFOF 0x00010000
#define SDIO_FLAG_RXFIFOF 0x00020000
#define SDIO_FLAG_TXFIFOE 0x00040000
#define SDIO_FLAG_RXFIFOE 0x00080000
#define SDIO_FLAG_TXDAVL 0x00100000
#define SDIO_FLAG_RXDAVL 0x00200000
#define SDIO_FLAG_SDIOIT 0x00400000
#define SDIO_FLAG_CEATAEND 0x00800000
//SDIO 指令集
#define SD_CMD_GO_IDLE_STATE 0
#define SD_CMD_SEND_OP_COND 1
#define SD_CMD_ALL_SEND_CID 2
#define SD_CMD_SET_REL_ADDR 3 //SD卡的SDIO_SEND_REL_ADDR
#define SD_CMD_SET_DSR 4
#define SD_CMD_SDIO_SEN_OP_COND 5
#define SD_CMD_HS_SWITCH 6
#define SD_CMD_SEL_DESEL_CARD 7
#define SD_CMD_HS_SEND_EXT_CSD 8
#define SD_CMD_SEND_CSD 9
#define SD_CMD_SEND_CID 10
#define SD_CMD_READ_DAT_UNTIL_STOP 11 //SD卡不支持
#define SD_CMD_STOP_TRANSMISSION 12
#define SD_CMD_SEND_STATUS 13
#define SD_CMD_HS_BUSTEST_READ 14
#define SD_CMD_GO_INACTIVE_STATE 15
#define SD_CMD_SET_BLOCKLEN 16
#define SD_CMD_READ_SINGLE_BLOCK 17
#define SD_CMD_READ_MULT_BLOCK 18
#define SD_CMD_HS_BUSTEST_WRITE 19
#define SD_CMD_WRITE_DAT_UNTIL_STOP 20
#define SD_CMD_SET_BLOCK_COUNT 23
#define SD_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK 24
#define SD_CMD_WRITE_MULT_BLOCK 25
#define SD_CMD_PROG_CID 26
#define SD_CMD_PROG_CSD 27
#define SD_CMD_SET_WRITE_PROT 28
#define SD_CMD_CLR_WRITE_PROT 29
#define SD_CMD_SEND_WRITE_PROT 30
#define SD_CMD_SD_ERASE_GRP_START 32 //設(shè)置要擦除的第一個(gè)寫(xiě)塊的地址SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_ERASE_GRP_END 33 //設(shè)置要擦除的連續(xù)范圍的最后一個(gè)寫(xiě)塊的地址SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_ERASE_GRP_START 35 //設(shè)置要擦除的第一個(gè)寫(xiě)塊的地址MMC card 3.31
#define SD_CMD_ERASE_GRP_END 36 //設(shè)置要擦除的連續(xù)范圍的最后一個(gè)寫(xiě)塊的地址MMC card 3.31
#define SD_CMD_ERASE 38
#define SD_CMD_FAST_IO 39 //SD卡不支持
#define SD_CMD_GO_IRQ_STATE 40 //SD卡不支持
#define SD_CMD_LOCK_UNLOCK 42
#define SD_CMD_APP_CMD 55
#define SD_CMD_GEN_CMD 56
#define SD_CMD_NO_CMD 64
#define SD_CMD_APP_SD_SET_BUSWIDTH 6 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_STAUS 13 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SEND_NUM_WRITE_BLOCKS 22 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_OP_COND 41 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SET_CLR_CARD_DETECT 42 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SEND_SCR 51 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SDIO_RW_DIRECT 52 //SD卡IO獨(dú)有
#define SD_CMD_SDIO_RW_EXTENDED 53 //SD卡IO獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_GET_MKB 43 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_GET_MID 44 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SET_CER_RN1 45 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_GET_CER_RN2 46 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SET_CER_RES2 47 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_GET_CER_RES1 48 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_READ_MULTIPLE_BLOCK 18 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_WRITE_MULTIPLE_BLOCK 25 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_ERASE 38 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_CHANGE_SECURE_AREA 49 //SD卡獨(dú)有
#define SD_CMD_SD_APP_SECURE_WRITE_MKB 48 //SD卡獨(dú)有
//支持的SD卡定義
#define SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1 0x00000000
#define SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0 0x00000001
#define SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD 0x00000002
#define SDIO_MULTIMEDIA_CARD 0x00000003
#define SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_CARD 0x00000004
#define SDIO_HIGH_SPEED_MULTIMEDIA_CARD 0x00000005
#define SDIO_SECURE_DIGITAL_IO_COMBO_CARD 0x00000006
#define SDIO_HIGH_CAPACITY_MMC_CARD 0x00000007
//SDIO相關(guān)參數(shù)定義
#define NULL 0
#define SDIO_STATIC_FLAGS 0x000005FF
#define SDIO_CMD0TIMEOUT 0x00010000
#define SDIO_DATATIMEOUT 0xFFFFFFFF
#define SDIO_FIFO_Address 0x40018080
//Mask for errors Card Status R1 OCR Register
#define SD_OCR_ADDR_OUT_OF_RANGE 0x80000000
#define SD_OCR_ADDR_MISALIGNED 0x40000000
#define SD_OCR_BLOCK_LEN_ERR 0x20000000
#define SD_OCR_ERASE_SEQ_ERR 0x10000000
#define SD_OCR_BAD_ERASE_PARAM 0x08000000
#define SD_OCR_WRITE_PROT_VIOLATION 0x04000000
#define SD_OCR_LOCK_UNLOCK_FAILED 0x01000000
#define SD_OCR_COM_CRC_FAILED 0x00800000
#define SD_OCR_ILLEGAL_CMD 0x00400000
#define SD_OCR_CARD_ECC_FAILED 0x00200000
#define SD_OCR_CC_ERROR 0x00100000
#define SD_OCR_GENERAL_UNKNOWN_ERROR 0x00080000
#define SD_OCR_STREAM_READ_UNDERRUN 0x00040000
#define SD_OCR_STREAM_WRITE_OVERRUN 0x00020000
#define SD_OCR_CID_CSD_OVERWRIETE 0x00010000
#define SD_OCR_WP_ERASE_SKIP 0x00008000
#define SD_OCR_CARD_ECC_DISABLED 0x00004000
#define SD_OCR_ERASE_RESET 0x00002000
#define SD_OCR_AKE_SEQ_ERROR 0x00000008
#define SD_OCR_ERRORBITS 0xFDFFE008
//Masks for R6 Response
#define SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR 0x00002000
#define SD_R6_ILLEGAL_CMD 0x00004000
#define SD_R6_COM_CRC_FAILED 0x00008000
#define SD_VOLTAGE_WINDOW_SD 0x80100000
#define SD_HIGH_CAPACITY 0x40000000
#define SD_STD_CAPACITY 0x00000000
#define SD_CHECK_PATTERN 0x000001AA
#define SD_VOLTAGE_WINDOW_MMC 0x80FF8000
#define SD_MAX_VOLT_TRIAL 0x0000FFFF
#define SD_ALLZERO 0x00000000
#define SD_WIDE_BUS_SUPPORT 0x00040000
#define SD_SINGLE_BUS_SUPPORT 0x00010000
#define SD_CARD_LOCKED 0x02000000
#define SD_CARD_PROGRAMMING 0x00000007
#define SD_CARD_RECEIVING 0x00000006
#define SD_DATATIMEOUT 0xFFFFFFFF
#define SD_0TO7BITS 0x000000FF
#define SD_8TO15BITS 0x0000FF00
#define SD_16TO23BITS 0x00FF0000
#define SD_24TO31BITS 0xFF000000
#define SD_MAX_DATA_LENGTH 0x01FFFFFF
#define SD_HALFFIFO 0x00000008
#define SD_HALFFIFOBYTES 0x00000020
//Command Class Supported
#define SD_CCCC_LOCK_UNLOCK 0x00000080
#define SD_CCCC_WRITE_PROT 0x00000040
#define SD_CCCC_ERASE 0x00000020
//CMD8指令
#define SDIO_SEND_IF_COND 0x00000008
/*********************************************************************************************************
函 數(shù) 列 表
*********************************************************************************************************/
SD_Error SD_Init( void ) ; //初始化SD卡
u8 SD_ReadDisk( u8*buf, u32 sector, u8 cnt ) ; //讀SD卡,fatfs/usb調(diào)用
u8 SD_WriteDisk( u8*buf, u32 sector, u8 cnt ) ; //寫(xiě)SD卡,fatfs/usb調(diào)用
#endif
(2)創(chuàng)建sdio_sdcard.c文件,并輸入以下代碼。
#include "sdio_sdcard.h"
#include "string.h"
SD_CardInfo SDCardInfo ; //SD卡信息
u8 CardType=SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1 ; //SD卡類(lèi)型
/***************************************************
Name :SDIO_Clock_Set
Function :SDIO發(fā)送命令函數(shù)
Paramater :
cmdindex:命令索引,低六位有效
waitrsp:期待的相應(yīng)
00/10:無(wú)響應(yīng)
01:短響應(yīng)
11:長(zhǎng)響應(yīng)
arg:參數(shù)
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
void SDIO_Send_Cmd( u8 cmdindex, u8 waitrsp, u32 arg )
{
u32 tmpreg ;
SDIO->ARG = arg ;
tmpreg = SDIO->CMD ;
tmpreg &= 0xFFFFF800 ; //清除index和waitrsp
tmpreg |= cmdindex&0X3F ; //設(shè)置新的index
tmpreg |= waitrsp<<6 ; //設(shè)置新的wait rsp
tmpreg |= 0<<8 ; //無(wú)等待
tmpreg |= 1<<10 ; //命令通道狀態(tài)機(jī)使能
SDIO->CMD = tmpreg ;
}
/***************************************************
Name :SDIO_Send_Data_Cfg
Function :SDIO發(fā)送數(shù)據(jù)配置函數(shù)
Paramater :
datatimeout:超時(shí)時(shí)間設(shè)置
datalen:傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,低25位有效,必須為塊大小的整數(shù)倍
blksize:塊大小.實(shí)際大小為:2^blksize字節(jié)
dir:數(shù)據(jù)傳輸方向
0:控制器到卡
1:卡到控制器
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
void SDIO_Send_Data_Cfg( u32 datatimeout, u32 datalen, u8 blksize, u8 dir )
{
u32 tmpreg;
SDIO->DTIMER = datatimeout ;
SDIO->DLEN = datalen&0x1FFFFFF ; //低25位有效
tmpreg = SDIO->DCTRL ;
tmpreg &= 0xFFFFFF08 ; //清除之前的設(shè)置
tmpreg |= blksize<<4 ; //設(shè)置塊大小
tmpreg |= 0<<2 ; //塊數(shù)據(jù)傳輸
tmpreg |= ( dir&0x01 )<<1 ; //方向控制
tmpreg |= 1<<0 ; //數(shù)據(jù)傳輸使能,DPSM狀態(tài)機(jī)
SDIO->DCTRL = tmpreg ;
}
/***************************************************
Name :SDIO_Clock_Set
Function :SDIO時(shí)鐘初始化設(shè)置
Paramater :
clkdiv:時(shí)鐘分頻系數(shù)
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
void SDIO_Clock_Set( u8 clkdiv )
{
u32 tmpreg = SDIO->CLKCR ;
tmpreg &= 0xFFFFFF00 ;
tmpreg |= clkdiv;
SDIO->CLKCR = tmpreg ;
}
/***************************************************
Name :CmdError
Function :檢查CMD0的執(zhí)行狀態(tài)
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdError()
{
SD_Error errorstatus = SD_OK ;
u32 timeout=SDIO_CMD0TIMEOUT ;
while( timeout-- )
{
//命令已發(fā)送(無(wú)需響應(yīng))
if( SDIO->STA&( 1<<7 ) )
break ;
}
if( timeout==0 )
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
SDIO->ICR = 0x5FF ; //清除標(biāo)記
return errorstatus ;
}
/***************************************************
Name :CmdResp7Error
Function :檢查R7響應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài)
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdResp7Error()
{
u32 status ;
u32 timeout = 0x00010000 ;
while( timeout-- )
{
status = SDIO->STA ;
if( ( status&0x45 )!=0 ) //等待接收到應(yīng)答
break ;
}
//響應(yīng)超時(shí)
if( ( timeout==0 )||( ( status&0x04 )==0x04 ) )
{
//當(dāng)前卡不是2.0兼容卡,或者不支持設(shè)定的電壓范圍
SDIO->ICR |= 1<<2 ; //清除命令響應(yīng)超時(shí)標(biāo)志
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
}
//成功接收到響應(yīng)
if( ( status&0x40 )==0x40 )
SDIO->ICR |= 1<<6 ; //清除響應(yīng)標(biāo)志
return SD_OK ;
}
/***************************************************
Name :CmdResp1Error
Function :檢查R1響應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài)
Paramater :
cmd:當(dāng)前命令
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdResp1Error( u8 cmd )
{
u32 status ;
while( 1 )
{
status = SDIO->STA ;
if( ( status&0x45 )!=0 ) //等待接收到應(yīng)答
break ;
}
//響應(yīng)超時(shí)
if( ( status&0x04 )==0x04 )
{
SDIO->ICR |= 1<<2 ; //清除命令響應(yīng)超時(shí)標(biāo)志
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
}
//CRC錯(cuò)誤
if( ( status&0x01 )==0x01 )
{
SDIO->ICR |= 1<<0; //清除標(biāo)志
return SD_CMD_CRC_FAIL;
}
if( SDIO->RESPCMD!=cmd )
return SD_ILLEGAL_CMD ; //命令不匹配
SDIO->ICR = 0x5FF ; //清除標(biāo)記
return ( SD_Error )( SDIO->RESP1&0xFDFFE008 ) ; //返回卡響應(yīng)
}
/***************************************************
Name :CmdResp3Error
Function :檢查R3響應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài)
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdResp3Error()
{
u32 status ;
while( 1 )
{
status = SDIO->STA ;
if( ( status&0x45 )!=0 ) //等待接收到應(yīng)答
break ;
}
//響應(yīng)超時(shí)
if( ( status&0x04 )==0x04 )
{
SDIO->ICR |= 1<<2 ; //清除命令響應(yīng)超時(shí)標(biāo)志
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
}
SDIO->ICR = 0x5FF ; //清除標(biāo)記
return SD_OK ;
}
/***************************************************
Name :CmdResp2Error
Function :檢查R2響應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài)
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdResp2Error()
{
u32 status ;
u32 timeout = 0x00010000 ;
while( timeout-- )
{
status = SDIO->STA ;
if( ( status&0x45 )!=0 ) //接收到R2響應(yīng)
break ;
}
//響應(yīng)超時(shí)
if( ( timeout==0 )||( ( status&0x04 )==0x04 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<2 ; //清除命令響應(yīng)超時(shí)標(biāo)志
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
}
//CRC錯(cuò)誤
if( ( status&0x01 )==0x01 )
{
SDIO->ICR |= 1<<0 ; //清除響應(yīng)標(biāo)志
return SD_CMD_CRC_FAIL ;
}
SDIO->ICR = 0x5FF ; //清除標(biāo)記
return SD_OK ;
}
/***************************************************
Name :CmdResp6Error
Function :檢查R6響應(yīng)的錯(cuò)誤狀態(tài)
Paramater :
cmd:之前發(fā)送的命令
prca:卡返回的RCA地址
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error CmdResp6Error( u8 cmd, u16 *prca )
{
SD_Error errorstatus=SD_OK ;
u32 rspr1, status;
while(1)
{
status = SDIO->STA ;
//CRC錯(cuò)誤/命令響應(yīng)超時(shí)/已經(jīng)收到響應(yīng)(CRC校驗(yàn)成功)
if( status&( (1<<0)|(1<<2)|(1<<6) ) )
break ;
}
//響應(yīng)超時(shí)
if( status&( 1<<2 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<2 ; //清除命令響應(yīng)超時(shí)標(biāo)志
return SD_CMD_RSP_TIMEOUT ;
}
//CRC錯(cuò)誤
if( status&1<<0 )
{
SDIO->ICR |= 1<<0 ; //清除響應(yīng)標(biāo)志
return SD_CMD_CRC_FAIL ;
}
//判斷是否響應(yīng)cmd命令
if( SDIO->RESPCMD!=cmd )
return SD_ILLEGAL_CMD ;
SDIO->ICR = 0x5FF ; //清除所有標(biāo)記
rspr1 = SDIO->RESP1 ; //得到響應(yīng)
if( SD_ALLZERO==( rspr1&( SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR|SD_R6_ILLEGAL_CMD|SD_R6_COM_CRC_FAILED ) ) )
{
*prca = ( u16 )( rspr1>>16 ) ; //右移16位得到,rca
return errorstatus ;
}
if( rspr1&SD_R6_GENERAL_UNKNOWN_ERROR )
return SD_GENERAL_UNKNOWN_ERROR ;
if( rspr1&SD_R6_ILLEGAL_CMD )
return SD_ILLEGAL_CMD ;
if( rspr1&SD_R6_COM_CRC_FAILED )
return SD_COM_CRC_FAILED ;
return errorstatus ;
}
/***************************************************
Name :SDIO_IRQHandler
Function :SDIO中斷服務(wù)函數(shù)
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
void SDIO_IRQHandler()
{
//接收完成中斷
if( SDIO->STA&( 1<<8 ) )
{
SDIO_Send_Cmd( SD_CMD_STOP_TRANSMISSION, 1, 0 ) ; //發(fā)送CMD12,結(jié)束傳輸
SDIO->ICR |= 1<<8 ; //清除完成中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
//數(shù)據(jù)CRC錯(cuò)誤
if( SDIO->STA&( 1<<1 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<1 ; //清除中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
//數(shù)據(jù)超時(shí)錯(cuò)誤
if( SDIO->STA&( 1<<3 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<3 ; //清除中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
//FIFO上溢錯(cuò)誤
if( SDIO->STA&( 1<<5 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<5 ; //清除中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
//FIFO下溢錯(cuò)誤
if( SDIO->STA&( 1<<4 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<4 ; //清除中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
//起始位錯(cuò)誤
if( SDIO->STA&( 1<<9 ) )
{
SDIO->ICR |= 1<<9 ; //清除中斷標(biāo)記
SDIO->MASK &= ~( ( 1<<1 )|( 1<<3 )|( 1<<8 )|( 1<<14 )|( 1<<15 )|( 1<<4 )|( 1<<5 )|( 1<<9 ) ) ; //關(guān)閉相關(guān)中斷
}
}
/***************************************************
Name :SD_PowerON
Function :卡上電
Paramater :None
Return :錯(cuò)誤代碼
***************************************************/
SD_Error SD_PowerON()
{
u8 i=0 ;
SD_Error errorstatus=SD_OK ;
u32 response=0, count=0, validvoltage=0 ;
u32 SDType=SD_STD_CAPACITY ;
//配置CLKCR寄存器
SDIO->CLKCR = 0 ; //清空CLKCR之前的設(shè)置
SDIO->CLKCR |= 0<<9 ; //非省電模式
SDIO->CLKCR |= 0<<10 ; //關(guān)閉旁路,CK根據(jù)分頻設(shè)置輸出
SDIO->CLKCR |= 0<<11 ; //1位數(shù)據(jù)寬度
SDIO->CLKCR |= 0<<13 ; //SDIOCLK上升沿產(chǎn)生SDIOCK
SDIO->CLKCR |= 0<<14 ; //關(guān)閉硬件流控制
SDIO_Clock_Set( SDIO_INIT_CLK_DIV ) ; //設(shè)置時(shí)鐘頻率(初始化的時(shí)候,不能超過(guò)400Khz)
SDIO->POWER = 0x03 ; //上電狀態(tài),開(kāi)啟卡時(shí)鐘
SDIO->CLKCR |= 1<<8 ; //SDIOCK使能
for( i=0; i<74; i++ )
{
SDIO_Send_Cmd( SD_CMD_GO_IDLE_STATE, 0, 0 ) ; //發(fā)送CMD0進(jìn)入IDLE STAGE模式命令
errorstatus = CmdError() ;
if( errorstatus==SD_OK )
break ;
}
//返回錯(cuò)誤狀態(tài)
if( errorstatus )
return errorstatus ;
SDIO_Send_Cmd( SDIO_SEND_IF_COND, 1, SD_CHECK_PATTERN ) ; //發(fā)送CMD8,短響應(yīng),檢查SD卡接口特性
errorstatus = CmdResp7Error() ; //等待R7響應(yīng)
//R7響應(yīng)正常
if( errorstatus==SD_OK )
{
CardType = SDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0 ; //SD 2.0卡
SDType = SD_HIGH_CAPACITY ; //高容量卡
}
SDIO_Send_Cmd( SD_CMD_APP_CMD, 1, 0 ) ; //發(fā)送CMD55,短響應(yīng)
errorstatus = CmdResp1Error( SD_CMD_APP_CMD ) ; //等待R1響應(yīng)
//SD2.0/SD 1.1,否則為MMC卡
if( errorstatus==SD_OK )
{
//SD卡,發(fā)送ACMD41 SD_APP_OP_COND,參數(shù)為:0x80100000
while( ( !validvoltage )&&( count
(3)創(chuàng)建1.c文件,并輸入以下代碼。
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "lcd.h"
#include "sdio_sdcard.h"
int main()
{
u8 Str[ 30 ] ;
u16 temp ;
STM32_Clock_Init( 9 ) ; //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
SysTick_Init( 72 ) ; //延時(shí)初始化
USART1_Init( 72, 115200 ) ; //串口初始化為115200
LCD_Init() ; //初始化LCD
while( SD_Init() ) ; //初始化SD卡
temp = SDCardInfo.CardCapacity>>20 ; //單位換算
sprintf( ( char * )Str, "SD Size: %4d MB", temp ) ;
LCD_ShowString( 30, 170, Str ) ; //顯示SD卡容量
while(1)
{
}
}
-
存儲(chǔ)器
+關(guān)注
關(guān)注
38文章
7528瀏覽量
164345 -
嵌入式系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
41文章
3625瀏覽量
129756 -
SD卡
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
566瀏覽量
64115
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論