基于ARM含SD控制器的SD卡的SDIO模式驱动解析

SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。

SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性，也很容易重新格式化，因此越来越多的被应用的嵌入式系统中。

SD卡的使用非常方便，常见的有两种工作模式：SPI和SDIO。SPI是串行的工作模式，速度相对较低，但是使用方便，只要MCU含有SPI接口均可使用。SDIO模式，可以最多4线传输，因此速度比较快，由于SD卡的普及，越来越多的MCU内部集成了SDIO控制器，简化了我们的工作。本文以三星s3c2410为例介绍。

　　1. SD卡的接口电路

　　2. SD卡的协议

SD卡的控制指令非常强大，支持SPI,SDIO模式，兼容MMC等。而且不同的

指令有不同的响应(3种)，这在我们使用指令是要注意的。我在附件里面放了一个SD卡的中文协议，包括数据包介绍，指令索引介绍，反馈介绍等。

　　3. S3C2410 SD卡控制器的介绍

SD卡控制器帮我们完成了协议上的很多工作，我们只需要按照协议配置寄存器

以及按照协议流程对SD卡操作就可以完成SD卡的功能了。

SDICON：完成SD卡基础配置，包括大小端，中断允许，模式选择，时钟使能等。

SDIPRE：对SDCLK的配置。

SDICARG：指令的参数存放在这里

SDICCON:控制指令形式的寄存器,配置SPI还是SDI指令，指令的反馈长度，是否等待反馈，是否运行指令，指令的索引等

SDICSTA：指令状态寄存器，指令是否超时，传送，结束，CRC是否正确等

SDIRSPO：反映SD的状态

SDITIMER：设置超时时间

SDIBSIZE：block的大小

SDIDCON：数据控制寄存器，配置是几线传输，数据发送方向，数据传送方式等。

SDIDSTA： 数据状态寄存器，数据是否发送完，CRC效验，超时等

SDIFSTA： FIFO状态积存器，DMA传输时否判断FIFO

SDIMSK：中断屏蔽

　　4. SD卡SDIO模式的驱动分析

4.1 SD卡的初始化

步骤是：1)配置时钟，慢速一般为400K，设置工作模式

2)发送CMD0，进入空闲态，该指令没有反馈

3)发送CMD55+ACMD41，判断SD卡的上电是否正确，短反馈

4)发送CMD2，验证SD卡是否接入，长反馈

5)发送CMD3，读取SD卡的RCA(地址)，短反馈

6)发送CMD7，使能SD卡

7)配置高速时钟，准备数据传输，一般20M～25M

8)发送CMD55+ACMD6配置为4bit数据传输模式

代码如下：

int SD_card_init(void)

{

int i;

char key;

rSDIPRE=PCLK/(2*INICLK)-1; //时钟 400KHz

rSDICON=(1<<4)|(1<<1)|1; // Type B, FIFO reset, clk enable

rSDIBSIZE=0x200; // 512byte(128word)

rSDIDTIMER=0xffff; // Set timeout count

for(i=0;i<0x1000;i++); // Wait 74SDCLK for MMC card

CMD0(); //进入idle

//-- Check SD card OCR

if(Chk_SD_OCR()) //发送AM41，判断电压正确否

;

else

{

;

return 0;

}

RECMD2:

rSDICARG=0x0;

// CMD2(stuff bit)，判断连接

rSDICCON=(0x1<<10)|(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x42;

//lng_resp, wait_resp, start, CMD2

//-- Check end of CMD2

if(!Chk_CMDend(2, 1)) //查询反馈是否正确

goto RECMD2;

RECMD3:

//--Send RCA，得到SD卡的地址

rSDICARG=MMC<<16;

// CMD3(MMC:Set RCA, SD:Ask RCA-->SBZ)

rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x43;

// sht_resp, wait_resp, start, CMD3

//-- Check end of CMD3

if(!Chk_CMDend(3, 1))

goto RECMD3;

//--Publish RCA

RCA=( rSDIRSP0 & 0xffff0000 )>>16;

//--State(stand-by) check

if( rSDIRSP0 & 0x1e00!=0x600 )

// CURRENT_STATE check 验证反馈

goto RECMD3;

rSDIPRE=PCLK/(2*NORCLK)-1;

// 设置高速时钟Normal clock="25MHz"

Card_sel_desel(1); // Select SD

Set_4bit_bus(); //设置为4bit模式

}

void Set_4bit_bus(void)

{

Wide=1;

SetBus();

}

void SetBus(void)

{

SET_BUS:

CMD55();

// Make ACMD

//-- CMD6 implement

rSDICARG=Wide<<1;

//Wide 0: 1bit, 1: 4bit

rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x46;

//sht_resp, wait_resp, start, CMD55

if(!Chk_CMDend(6, 1)) // ACMD6