SD卡的命令

3.1.SD卡的命令格式：

SD卡的指令由6字節(jié)(Byte)組成，如下：

Byte1：0 1 x x x x x x(命令號，由指令標(biāo)志定義CMD39為100111即16進(jìn)制0x27，那么完整的CMD39第一字節(jié)為01100111，即0x27+0x40)。

Byte2-5:Command Arguments,命令參數(shù)，有些命令沒有參數(shù)。

Byte6:前7位為CRC(Cyclic Redundacy Check，循環(huán)冗余校驗)校驗位，最后一位為停止位0。

3.2. SD卡的命令

SD卡命令共分為12類，分別為class0到Class11.

3.2.1. Class0 :(卡的識別、初始化等基本命令集)

CMD0:復(fù)位SD 卡。
CMD1:讀OCR寄存器。
CMD9:讀CSD寄存器。
CMD10:讀CID寄存器。
CMD12:停止讀多塊時的數(shù)據(jù)傳輸。
CMD13:讀 Card_Status 寄存器。

3.2.2.Class2 (讀卡命令集):

CMD16:設(shè)置塊的長度。
CMD17:讀單塊。
CMD18:讀多塊,直至主機(jī)發(fā)送CMD12為止 。

3.2.3.Class4(寫卡命令集) :

CMD24:寫單塊。
CMD25:寫多塊。
CMD27:寫CSD寄存器 。

3.2.4.Class5 (擦除卡命令集):

CMD32:設(shè)置擦除塊的起始地址。
CMD33:設(shè)置擦除塊的終止地址。
CMD38: 擦除所選擇的塊。

3.2.5.Class6(寫保護(hù)命令集):

CMD28:設(shè)置寫保護(hù)塊的地址。
CMD29:擦除寫保護(hù)塊的地址。
CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits

class7：卡的鎖定，解鎖功能命令集。

class8：申請?zhí)囟罴?。

class10 －11 ：保留。

3.3.SD卡的工作流程

首先看下脫離操作系統(tǒng)如何在ARM處理器上實現(xiàn)SD卡的讀寫。過程可以分為3個大的步驟：初始化sd卡、寫sd卡、讀sd卡。

3.3.1.工作條件檢測

卡在識別模式下的命令流程如圖3.1所示(英文版見標(biāo)準(zhǔn)SD卡協(xié)議P24)

圖3.1 卡在識別模式下的命令流程

1)在主機(jī)和SD卡進(jìn)行任何通信之前，主機(jī)不知道SD卡支持的工作電壓范圍，卡也不知道是否支持主機(jī)當(dāng)前提供的電壓。因此主機(jī)首先使用默認(rèn)的電壓發(fā)送一條reset指令(CMD0)。

2)為了驗證SD卡的接口操作狀態(tài)，主機(jī)發(fā)送SEND_IF_COND(CMD8),用于取得SD卡支持工作的電壓范圍數(shù)據(jù)。SD卡通過檢測CMD8的參數(shù)部分來檢查主機(jī)使用的工作電壓，主機(jī)通過分析回傳的CMD8參數(shù)部分來校驗SD卡是否可以在所給電壓下工作，如果SD卡可以在指定電壓下工作，則它回送CMD8的命令響應(yīng)字 。如果不支持所給電壓，則SD卡不會給出任何響應(yīng)信息，并繼續(xù)處于IDLE狀態(tài)。

3)在發(fā)送ACMD41命令初始化高容量的SD卡前，需要強(qiáng)制發(fā)送CMD8命令。強(qiáng)制低電壓主機(jī)在發(fā)送CMD8前發(fā)送ACMD41，萬一雙重電壓SD卡沒有收到CMD8命令且工作在高電壓狀態(tài)，在這種情況下，低電壓主機(jī)不能不發(fā)送CMD8命令給卡，則收到ACMD41后進(jìn)
入無活動狀態(tài)。

4)SD_SEND_OP_COND(ACMD)命令是為SD卡主機(jī)識別卡或者電壓不匹配時拒絕卡的機(jī)制設(shè)計的。主機(jī)發(fā)送命令操作數(shù)代表要求的電壓窗口大小。如果SD卡在所給的范圍內(nèi)不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，將放棄下一步的總線操作而進(jìn)入無活動。操作狀態(tài)寄存器也將被定義。

5)在主機(jī)發(fā)出復(fù)位命令(CMD0)后，主機(jī)將先發(fā)送CMD8再發(fā)送ACMD41命令重新初始化SD卡。

3.3.2.卡的初始化和識別處理

當(dāng)總線被激合后，主機(jī)就開始卡的初始化和識別3處理。初始化處理設(shè)置它的操作狀態(tài)和是設(shè)置OCR中的HCS比特命令SD_SEND_OP_COND(ACMD41)開始。HCS比特位被設(shè)置為1表示主機(jī)支持高容量SD卡。HCS被設(shè)置為0表示主機(jī)不支持高容量SD卡。
卡的初始化和識別流程見圖3.2

圖 3.2卡的初始化和識別流程

3.3.3.數(shù)據(jù)傳輸模式

卡在識別模式結(jié)束后，主機(jī)時鐘fpp(數(shù)據(jù)傳輸時鐘頻率)將保存為fod(卡識別模式下的時鐘)，由于有些卡對操作時鐘有限制。主機(jī)必須發(fā)送SEND_CSD(CMD9)來獲得卡規(guī)格數(shù)據(jù)積存器內(nèi)容，如塊大小，卡容量。廣播命令SET_DSR(CMD4)配置所有識別卡的驅(qū)動階段。它對DSR積存器進(jìn)行編程以適應(yīng)應(yīng)用總線布局，總線上的卡數(shù)目和數(shù)據(jù)傳輸頻率。

SD卡數(shù)據(jù)傳輸模式的流程圖(英文版協(xié)議P26)如圖3.3所示

圖3.3 SD卡數(shù)據(jù)傳輸模式的流程圖

1)CMD7命令用來選擇某個SD卡，使其進(jìn)入Transfer狀態(tài)，在指定時間段內(nèi)，只有一個卡能處于Transfer狀態(tài)。當(dāng)某個先前被選中的處于Transfer狀態(tài)的SD卡接收到CMD7之后，會釋放與控制器的連接，并進(jìn)入Stand-by態(tài)。當(dāng)CMD7使用保留地址0x0000時，所有的SD卡都會進(jìn)入Stand-by狀態(tài) 。

2)所有的數(shù)據(jù)讀命令都可以被停止命令（CMD12）在任意時刻終止。數(shù)據(jù)傳輸會終止，SD卡返回Transfer狀態(tài)。讀命令有：塊讀操作（CMD17）、多塊讀操作（CMD18）、發(fā)送寫保護(hù)（CMD30）、發(fā)送scr（ACMD51）以及讀模式下的普通命令
（CMD56）。

3)所有的數(shù)據(jù)寫命令都可以被停止命令（CMD12）在任意時刻終止。寫命令也會在取消選擇命令（CMD7）之前停止。寫命令有：塊寫操作（CMD24，CMD25）、編程命令（CMD27）、鎖定/解鎖命令（CMD42）以及寫模式下的普通命令（CMD56）。

4)數(shù)據(jù)傳輸一旦完成，SD卡會退出數(shù)據(jù)寫狀態(tài)，進(jìn)入Programming狀態(tài)（傳輸成功）或者Transfer狀態(tài)（傳輸失敗）。

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