2024年5月8日发(作者：繁柳)
SD卡CMD命令介绍
1条CMD线,所有的命令和回应都是通过这条线一位一位的传输.不同模式或不同版本
下,命令有不同含义.(SD(SD[0],SD[3:0]),SPI))
1条时钟线,时钟源是来自APH总线时钟
4条数据线,SPI模式下用了两条(一条输出,一条输入),SD的一位模式下一条(输出输入),
也可以用完四条(输出输入,DATA[0]将分时复用).
SD卡是以块为单位,初始化时有配置,一般为512字节,一个扇区有4096个块.
2410_SDI控制器:
封装了命令和数据的移位操作,支持SDI_1.0规范.有FIFO和DMA模式.当操作某些寄
存器时,控制器会自动帮我们转换成48位的命令包通过移位控制器发给SD从机.
SD命令包格式
----------------------------------------------------------------------------
Bit 位置 47 46 [45:40] [39:08] [07:01] 00
Bit 宽度 1 1 6 32 7 1
值 0 1 x x x 1
说明 Start Bit Transmission Bit Command Index Argument CRC7
End Bit
----------------------------------------------------------------------------
在S3C2410中要发送CMD需要设置SDICARG,SDICCON两个寄存器.
SDICARG: SDI 命令参数寄存器:
SDICCON: SDI 命令控制寄存器:
这两个寄存器合起来构成SD协议规范中的CMD命令.其中:
SDICARG[31:0] ===================== CMD[39:8] 命令的参数(根据
命令所需的参数位格式设置)
SDICCON[7:0] ===================== CMD[47:40] 包含
Bit,Transmission Bit,Command Index.
Start
ACMD命令:
ACMD是特殊命令.虽然发送方法也是用SDICARG和SDICCON来发.但是,在发送特
殊命令前,
要先发送一条普通的不带参数的CMD55命令,表示下一条所发送的命令是特殊命令.
例如:CMD52 SDICARG:
----------------------------------------------------------------------------
Bit 位置 31 [30:28] 27 26 [25:9] 8 [7:0]
Bit 宽度 1 3 1 1 17 1 8
说明 R/W flag Function Number RAW flag Stuff Register
Address Stuff Write Data or Stuff Bits
----------------------------------------------------------------------------
SCR 该寄存器保存的SD的特殊性信息(例如支持的总线位宽,SD卡的版本),MMC卡
没有此寄存器,获取该寄存器的数据需要从数据线读的.
CSD 该寄存器保存着SD卡的详细信息,如块大小,SD卡的容量大小,文件系统等信息.
RCA SD的相对地址(SD卡已经保存在芯片内部)
OCR 该寄存器保存着SD的可供电范围,并且区别是否为HC卡(根据返回的ORC回应
第30位是否置1).
CIA (Card I/O Area)
CID SD卡的唯一ID号
CIS (Card Information Structure)跟Linux内核的参数TagList的存放方式很相似,
都是以标识号和长度加后续内容表示一个节点.
SD模式的命令说明:
CMD0 GO_IDLE_STATE Mandatory Mandatory Used to change from SD to
SPI mode /* 使SD卡进入Idle状态 */
CMD2 ALL_SEND_CID Mandatory CID not supported by SDIO /* 广播获取卡
的CID信息 */
CMD3 SEND_RELATIVE_ADDR Mandatory Mandatory /* 广播获取SD卡所分
配的相对地址 */
CMD4 SET_DSR Optional DSR not supported by SDIO
CMD5 IO_SEND_OP_COND Mandatory
CMD6 SWITCH_FUNC Mandatory1 Mandatory1 Added in Part 1 v1.10
CMD7 SELECT/DESELECT_CARD Mandatory Mandatory /* 根据获取指定的
RCA,选中SD卡,如果在选中一个卡的状态下,又选中其他的卡,那么之前的卡会自动取消选
中,如果发送地址0,则表示取消选中全部卡 */
CMD9 SEND_CSD Mandatory CSD not supported by SDIO /* 获取SD相关
的存储信息,如块大小,容量等. */
CMD10 SEND_CID Mandatory CID not supported by SDIO
CMD12 STOP_TRANSMISSION Mandatory /* 停止多块传输操作 */
CMD13 SEND_STATUS Mandatory Card Status includes only SDMEM
information /* 获取卡的状态 */
CMD15 GO_INACTIVE_STATE Mandatory Mandatory
CMD16 SET_BLOCKLEN Mandatory /* 设置SD卡的块大小,CSD寄存器有描述. */
CMD17 READ_SINGLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取单个块
*/
CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取多个
块,直到收到CMD12为止 */
CMD24 WRITE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,写入单个块 */
CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,写入多个
块 */
CMD27 PROGRAM_CSD Mandatory CSD not supported by SDIO
CMD28 SET_WRITE_PROT Optional
CMD29 CLR_WRITE_PROT Optional
CMD30 SEND_WRITE_PROT Optional
CMD32 ERASE_WR_BLK_START Mandatory
CMD33 ERASE_WR_BLK_END Mandatory
CMD38 ERASE Mandatory
CMD42 LOCK_UNLOCK Optional
CMD52 IO_RW_DIRECT Mandatory
CMD53 IO_RW_EXTENDED Mandatory Block mode is optional
CMD55 APP_CMD Mandatory /* 特殊指令前命令,在发送ACMD类指令前,需要发
送此命令 */
CMD56 GEN_CMD Mandatory
ACMD6 SET_BUS_WIDTH Mandatory /* 设置SD卡的总线位宽,这个需要读取
SCR确定 */
ACMD13 SD_STATUS Mandatory
ACMD22 SEND_NUM_WR_BLOCKS Mandatory
ACMD23 SET_WR_BLK_ERASE_COUNT Mandatory
ACMD41 SD_APP_OP_COND Mandatory /* 获取SD电压值 */
ACMD42 SET_CLR_CARD_DETECT Mandatory
ACMD51 SEND_SCR Mandatory SCR not supported by SDIO /* 获取SD卡
的SCR寄存器的值 */
2410 SDI控制寄存器:
SDICON 0x5A000000 R/W SDI control register /* 完成SD卡基础
配置,包括大小端,中断允许,时钟使能和重启FIFO */
SDIPRE 0x5A000004 R/W SDI baud rate prescaler register /* 对SD的时钟分
频系数设置 */
SDICARG 0x5A000008 R/W SDI command argument register /* 指令的参
数存放在这里,不同的命令,参数的位数格式有不用含义 */
SDICCON 0x5A00000C R/W SDI command control register /* 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 0x5A000010 R/(W) SDI command status register /* 指令状态寄
存器,指令是否超时,传送,结束,CRC是否正确等 */
SDIRSP0 0x5A000014 R SDI response register 0 /* SD回应状态寄存
器,R1的回应都用这个,其他长回应会用到4个. */
SDIRSP1 0x5A000018 R SDI response register 1
SDIRSP2 0x5A00001C R SDI response register 2
SDIRSP3 0x5A000020 R SDI response register 3
SDIDTIMER 0x5A000024 R/W SDI data / busy timer register /* 设置超时时间
*/
SDIBSIZE 0x5A000028 R/W SDI block size register /* 设置Block的大
小,FIFO共填充的数据.单位是字节 */
SDIDCON 0x5A00002C R/W SDI data control register /* 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,要传送多少个块的数据等 */
SDIDCNT 0x5A000030 R SDI data remain counter register /* 数据保持计数
器 */
SDIDSTA 0x5A000034 R/(W) SDI data status register /* 数据状态寄存器,
数据是否发送完,CRC效验,超时等 */
SDIFSTA 0x5A000038 R SDI FIFO status register /* FIFO状态寄存器，
DMA传输时不用判断FIFO */
SDIDAT 0x5A00003C (Li/W,Li/B, Bi/W) 0x5A00003F(Bi/B) R/W SDI data
register /* 数据传输寄存器,要严格读完所请求的数据块,否则遗留的数据位将影响下一次
的数据传输 */
SDIIMSK 0x5A000040 R/W SDI interrupt mask register /* 中断屏蔽 */
SD/MMC 初始化流程
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CMD8，如果有反应，CRC值与发送的值相同，说明该卡兼容SD2.0协议。
4）发送CMD55+ACMD41，判断SD卡的上电是否正确，短反馈成功说明该卡
为SD卡(短反馈第31位置1为HC卡)，否则发送CMD0，有反应说明是MMC卡
5）发送CMD2，验证SD卡是否接入，长反馈(CID)
6）发送CMD3，读取SD卡的RCA（地址），短反馈
7）发送CMD9，读取CSD寄存器获取卡的相关信息
8）发送CMD7，使能SD卡
9）配置高速时钟，准备数据传输，一般20M～25M
10）发送CMD55+ACMD51读取SCR寄存器，SD卡可以通过该值获得位宽，如果
是MMC卡则需要使用主线测试来确定卡的位宽。
11）SD卡发送CMD55+ACMD6配置为4bit数据传输模式(根据SCR读出来的值确
定),MMC卡发送CMD6来设置位宽
12）发送CMD7，使能SD卡，使其进入传输状态)，接着发送CMD16设置块大小(根
据前面读取的CSD信息确定)。
13) 把命令参数设置为0，再次发送CMD7，取消选中所有卡。
SD 读操作(注意:标准卡和HC卡最大区别在于单块或者多块读写时命令的起始地址参
数对齐,标准卡是以字节计算为起始地址的,而HC则按块地址作为起始地址.例如,一般情况
下从CSD获取的卡信息中,块长度都为512字节大小,那么要访问第一个512字节时,对于
标准卡,命令的参数直接写512,而HC卡则写1.另外,标准卡所使用的SD协议有可能是1.0
也有可能是2.0,但是HC的卡就一定是2.0的,大部分的SD卡都是2.0的,而最新的XC卡
则使用3.0的协议.)
步骤是：1）发送CMD7，以卡的相对地址为参数，选中该卡，并使其进入Tran状态
2）发送CMD17/CMD18，命令的参数需要根据初始化时所判断的卡类型填写，
按字节或按块.
3）循环读取数据
4）发送CMD12，强制停止所有传输.
5）发送CMD7，以0作为命令参数,取消所有选中.
2024年5月8日发(作者：繁柳)
SD卡CMD命令介绍
1条CMD线,所有的命令和回应都是通过这条线一位一位的传输.不同模式或不同版本
下,命令有不同含义.(SD(SD[0],SD[3:0]),SPI))
1条时钟线,时钟源是来自APH总线时钟
4条数据线,SPI模式下用了两条(一条输出,一条输入),SD的一位模式下一条(输出输入),
也可以用完四条(输出输入,DATA[0]将分时复用).
SD卡是以块为单位,初始化时有配置,一般为512字节,一个扇区有4096个块.
2410_SDI控制器:
封装了命令和数据的移位操作,支持SDI_1.0规范.有FIFO和DMA模式.当操作某些寄
存器时,控制器会自动帮我们转换成48位的命令包通过移位控制器发给SD从机.
SD命令包格式
----------------------------------------------------------------------------
Bit 位置 47 46 [45:40] [39:08] [07:01] 00
Bit 宽度 1 1 6 32 7 1
值 0 1 x x x 1
说明 Start Bit Transmission Bit Command Index Argument CRC7
End Bit
----------------------------------------------------------------------------
在S3C2410中要发送CMD需要设置SDICARG,SDICCON两个寄存器.
SDICARG: SDI 命令参数寄存器:
SDICCON: SDI 命令控制寄存器:
这两个寄存器合起来构成SD协议规范中的CMD命令.其中:
SDICARG[31:0] ===================== CMD[39:8] 命令的参数(根据
命令所需的参数位格式设置)
SDICCON[7:0] ===================== CMD[47:40] 包含
Bit,Transmission Bit,Command Index.
Start
ACMD命令:
ACMD是特殊命令.虽然发送方法也是用SDICARG和SDICCON来发.但是,在发送特
殊命令前,
要先发送一条普通的不带参数的CMD55命令,表示下一条所发送的命令是特殊命令.
例如:CMD52 SDICARG:
----------------------------------------------------------------------------
Bit 位置 31 [30:28] 27 26 [25:9] 8 [7:0]
Bit 宽度 1 3 1 1 17 1 8
说明 R/W flag Function Number RAW flag Stuff Register
Address Stuff Write Data or Stuff Bits
----------------------------------------------------------------------------
SCR 该寄存器保存的SD的特殊性信息(例如支持的总线位宽,SD卡的版本),MMC卡
没有此寄存器,获取该寄存器的数据需要从数据线读的.
CSD 该寄存器保存着SD卡的详细信息,如块大小,SD卡的容量大小,文件系统等信息.
RCA SD的相对地址(SD卡已经保存在芯片内部)
OCR 该寄存器保存着SD的可供电范围,并且区别是否为HC卡(根据返回的ORC回应
第30位是否置1).
CIA (Card I/O Area)
CID SD卡的唯一ID号
CIS (Card Information Structure)跟Linux内核的参数TagList的存放方式很相似,
都是以标识号和长度加后续内容表示一个节点.
SD模式的命令说明:
CMD0 GO_IDLE_STATE Mandatory Mandatory Used to change from SD to
SPI mode /* 使SD卡进入Idle状态 */
CMD2 ALL_SEND_CID Mandatory CID not supported by SDIO /* 广播获取卡
的CID信息 */
CMD3 SEND_RELATIVE_ADDR Mandatory Mandatory /* 广播获取SD卡所分
配的相对地址 */
CMD4 SET_DSR Optional DSR not supported by SDIO
CMD5 IO_SEND_OP_COND Mandatory
CMD6 SWITCH_FUNC Mandatory1 Mandatory1 Added in Part 1 v1.10
CMD7 SELECT/DESELECT_CARD Mandatory Mandatory /* 根据获取指定的
RCA,选中SD卡,如果在选中一个卡的状态下,又选中其他的卡,那么之前的卡会自动取消选
中,如果发送地址0,则表示取消选中全部卡 */
CMD9 SEND_CSD Mandatory CSD not supported by SDIO /* 获取SD相关
的存储信息,如块大小,容量等. */
CMD10 SEND_CID Mandatory CID not supported by SDIO
CMD12 STOP_TRANSMISSION Mandatory /* 停止多块传输操作 */
CMD13 SEND_STATUS Mandatory Card Status includes only SDMEM
information /* 获取卡的状态 */
CMD15 GO_INACTIVE_STATE Mandatory Mandatory
CMD16 SET_BLOCKLEN Mandatory /* 设置SD卡的块大小,CSD寄存器有描述. */
CMD17 READ_SINGLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取单个块
*/
CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取多个
块,直到收到CMD12为止 */
CMD24 WRITE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,写入单个块 */
CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,写入多个
块 */
CMD27 PROGRAM_CSD Mandatory CSD not supported by SDIO
CMD28 SET_WRITE_PROT Optional
CMD29 CLR_WRITE_PROT Optional
CMD30 SEND_WRITE_PROT Optional
CMD32 ERASE_WR_BLK_START Mandatory
CMD33 ERASE_WR_BLK_END Mandatory
CMD38 ERASE Mandatory
CMD42 LOCK_UNLOCK Optional
CMD52 IO_RW_DIRECT Mandatory
CMD53 IO_RW_EXTENDED Mandatory Block mode is optional
CMD55 APP_CMD Mandatory /* 特殊指令前命令,在发送ACMD类指令前,需要发
送此命令 */
CMD56 GEN_CMD Mandatory
ACMD6 SET_BUS_WIDTH Mandatory /* 设置SD卡的总线位宽,这个需要读取
SCR确定 */
ACMD13 SD_STATUS Mandatory
ACMD22 SEND_NUM_WR_BLOCKS Mandatory
ACMD23 SET_WR_BLK_ERASE_COUNT Mandatory
ACMD41 SD_APP_OP_COND Mandatory /* 获取SD电压值 */
ACMD42 SET_CLR_CARD_DETECT Mandatory
ACMD51 SEND_SCR Mandatory SCR not supported by SDIO /* 获取SD卡
的SCR寄存器的值 */
2410 SDI控制寄存器:
SDICON 0x5A000000 R/W SDI control register /* 完成SD卡基础
配置,包括大小端,中断允许,时钟使能和重启FIFO */
SDIPRE 0x5A000004 R/W SDI baud rate prescaler register /* 对SD的时钟分
频系数设置 */
SDICARG 0x5A000008 R/W SDI command argument register /* 指令的参
数存放在这里,不同的命令,参数的位数格式有不用含义 */
SDICCON 0x5A00000C R/W SDI command control register /* 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 0x5A000010 R/(W) SDI command status register /* 指令状态寄
存器,指令是否超时,传送,结束,CRC是否正确等 */
SDIRSP0 0x5A000014 R SDI response register 0 /* SD回应状态寄存
器,R1的回应都用这个,其他长回应会用到4个. */
SDIRSP1 0x5A000018 R SDI response register 1
SDIRSP2 0x5A00001C R SDI response register 2
SDIRSP3 0x5A000020 R SDI response register 3
SDIDTIMER 0x5A000024 R/W SDI data / busy timer register /* 设置超时时间
*/
SDIBSIZE 0x5A000028 R/W SDI block size register /* 设置Block的大
小,FIFO共填充的数据.单位是字节 */
SDIDCON 0x5A00002C R/W SDI data control register /* 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,要传送多少个块的数据等 */
SDIDCNT 0x5A000030 R SDI data remain counter register /* 数据保持计数
器 */
SDIDSTA 0x5A000034 R/(W) SDI data status register /* 数据状态寄存器,
数据是否发送完,CRC效验,超时等 */
SDIFSTA 0x5A000038 R SDI FIFO status register /* FIFO状态寄存器，
DMA传输时不用判断FIFO */
SDIDAT 0x5A00003C (Li/W,Li/B, Bi/W) 0x5A00003F(Bi/B) R/W SDI data
register /* 数据传输寄存器,要严格读完所请求的数据块,否则遗留的数据位将影响下一次
的数据传输 */
SDIIMSK 0x5A000040 R/W SDI interrupt mask register /* 中断屏蔽 */
SD/MMC 初始化流程
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CMD8，如果有反应，CRC值与发送的值相同，说明该卡兼容SD2.0协议。
4）发送CMD55+ACMD41，判断SD卡的上电是否正确，短反馈成功说明该卡
为SD卡(短反馈第31位置1为HC卡)，否则发送CMD0，有反应说明是MMC卡
5）发送CMD2，验证SD卡是否接入，长反馈(CID)
6）发送CMD3，读取SD卡的RCA（地址），短反馈
7）发送CMD9，读取CSD寄存器获取卡的相关信息
8）发送CMD7，使能SD卡
9）配置高速时钟，准备数据传输，一般20M～25M
10）发送CMD55+ACMD51读取SCR寄存器，SD卡可以通过该值获得位宽，如果
是MMC卡则需要使用主线测试来确定卡的位宽。
11）SD卡发送CMD55+ACMD6配置为4bit数据传输模式(根据SCR读出来的值确
定),MMC卡发送CMD6来设置位宽
12）发送CMD7，使能SD卡，使其进入传输状态)，接着发送CMD16设置块大小(根
据前面读取的CSD信息确定)。
13) 把命令参数设置为0，再次发送CMD7，取消选中所有卡。
SD 读操作(注意:标准卡和HC卡最大区别在于单块或者多块读写时命令的起始地址参
数对齐,标准卡是以字节计算为起始地址的,而HC则按块地址作为起始地址.例如,一般情况
下从CSD获取的卡信息中,块长度都为512字节大小,那么要访问第一个512字节时,对于
标准卡,命令的参数直接写512,而HC卡则写1.另外,标准卡所使用的SD协议有可能是1.0
也有可能是2.0,但是HC的卡就一定是2.0的,大部分的SD卡都是2.0的,而最新的XC卡
则使用3.0的协议.)
步骤是：1）发送CMD7，以卡的相对地址为参数，选中该卡，并使其进入Tran状态
2）发送CMD17/CMD18，命令的参数需要根据初始化时所判断的卡类型填写，
按字节或按块.
3）循环读取数据
4）发送CMD12，强制停止所有传输.
5）发送CMD7，以0作为命令参数,取消所有选中.