sd.txt

SD卡源码 读、写、擦等操作。。。。。。。。。。。。

mini2440中SD卡测试源码阅读笔记
 
 
 
      SD卡读写包括两种模式：SD模式和SPI模式。其中SD模式又可以分为1bit和4bit两种传输模式。SD卡缺省使用专有的SD模式。SD卡规范中主要讲了一些命令，响应和CRC效验等等，整个规范的内容还是很多的。

 SD卡上电后，卡处于空闲状态，主机发送CMD0复位SD卡，然后通过CMD55和ACMD41判断当前电压是否在卡的工作范围内。在得到了正确的响应后，主机可以继续通过CMD10读取SD卡的CID寄存器，通过CMD16设置数据块长度，通过CMD9读取卡的CSD寄存器。从CSD寄存器中，主机可以获知卡容量，支持的命令集等重要参数。此时，卡以进入了传输状态，主机就可以通过CMD17/18和CMD24/25对卡进行读写。CRC校验是为了防止SD卡的命令，应答，数据传输出现错误。每个命令和应答信号都会产生CRC效验码，每个数据块的传输也会长生CRC效验码。

这段程序是友善之臂推出的mini2440开发板中带的ADS测试源码。整个阅读代码的过程是对这S3C2440的芯片手册和SD卡规范来看的，对于MMC卡没有给出注释，其实和SD卡是大同小异。由于是初次接触ARM，对SD规范的认识也不是很深入，再加上自己水平有限，还不能完全读懂源代码，其中的肯定存在一些错误，欢迎大家一起交流讨论。

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "sdi.h"


#define INICLK 300000
#define SDCLK 24000000 //PCLK=49.392MHz

#define MMCCLK 15000000 //PCLK=49.392MHz

#define POL 0
#define INT 1
#define DMA 2
int CMD13(void); // Send card status

int CMD9(void);

unsigned int *Tx_buffer; //128[word]*16[blk]=8192[byte]

unsigned int *Rx_buffer; //128[word]*16[blk]=8192[byte]

volatile unsigned int rd_cnt;//读数据计数器

volatile unsigned int wt_cnt;//写数据计数器

volatile unsigned int block; //读写块总数

volatile unsigned int TR_end=0;
int Wide=0; // 0:1bit, 1:4bit

int MMC=0; // 0:SD , 1:MMC

int Maker_ID;
char Product_Name[7]; 
int Serial_Num;
volatile int RCA;
void Test_SDI(void)
{
 U32 save_rGPEUP, save_rGPECON;
    RCA=0;
    MMC=0;
    block=3072; //3072Blocks=1.5MByte, ((2Block=1024Byte)*1024Block=1MByte)

 save_rGPEUP=rGPEUP;
 save_rGPECON=rGPECON;
 //**配置SD/MMC控制器

    rGPEUP = 0xf83f; // SDCMD, SDDAT[3:0] => PU En.

    rGPECON = 0xaaaaaaaa; //SDCMD, SDDAT[3:0]

    Uart_Printf("\nSDI Card Write and Read Test\n");
    if(!SD_card_init()) //等待SD卡初始化完成

 return;
    TR_Buf_new();//发送数据缓冲区初始化

    Wt_Block();//写卡

    Rd_Block();//读卡

    View_Rx_buf();
    if(MMC)
 TR_Buf_new();
    if(MMC)
    {
  rSDICON |=(1<<5); // YH 0519, MMC Type SDCLK

  Wt_Stream();
  Rd_Stream();
  View_Rx_buf();
    }
    Card_sel_desel(0); // Card deselect

    if(!CMD9())
 Uart_Printf("Get CSD fail!!!\n");
    rSDIDCON=0;//tark???

    rSDICSTA=0xffff;
 rGPEUP=save_rGPEUP;
 rGPECON=save_rGPECON; 
}
void TR_Buf_new(void) //发送数据缓冲区初始化

{
    //-- Tx & Rx Buffer initialize

    int i, j;
    Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000;
    j=0;
    for(i=0;i<2048;i++) //128[word]*16[blk]=8192[byte]

 *(Tx_buffer+i)=i+j;
    Flush_Rx_buf();
}
void Flush_Rx_buf(void) //接收数据缓冲区清0

{
    //-- Flushing Rx buffer 

    int i;
    Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000;
    for(i=0;i<2048;i++) //128[word]*16[blk]=8192[byte]

 *(Rx_buffer+i)=0;
    Uart_Printf("End Rx buffer flush\n");
}
void View_Rx_buf()
{
    //-- Display Rx buffer 

    int i,error=0;
    Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000;
    Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000;
    Uart_Printf("Check Rx data\n");
    for(i=0;i<128*block;i++)
    {
        if(Rx_buffer[i] != Tx_buffer[i])
  {
      Uart_Printf("\nTx/Rx error\n"); 
      Uart_Printf("%d:Tx-0x%08x, Rx-0x%08x\n",i,Tx_buffer[i], Rx_buffer[i]);
      error=1;
      break;
        }
    }
    
    if(!error)
    {
  Uart_Printf("\nThe Tx_buffer is same to Rx_buffer!\n");
  Uart_Printf("SD CARD Write and Read test is OK!\n");
 }
}
void View_Tx_buf(void)
{
}
int SD_card_init(void) //SD卡初始化

{
//-- SD controller & card initialize 

    int i;
    /* Important notice for MMC test condition */
    /* Cmd & Data lines must be enabled by pull up resister */
    rSDIPRE=PCLK/(INICLK)-1; // 400KHz

 Uart_Printf("Init. Frequency is %dHz\n",(PCLK/(rSDIPRE+1)));
    
 rSDICON=(1<<4)|1; //先传高位，再传低位，使能CLK

 rSDIFSTA=rSDIFSTA|(1<<16); //SDI FIFO status register，FIFO复位

    rSDIBSIZE=0x200; // SDI block size register，设置每块大小为512byte(128word)

    rSDIDTIMER=0x7fffff; // SDI data / busy timer register，设置超时周期

    for(i=0;i<0x1000;i++); // 延时，CARD自身初始化需要74个CLK

    CMD0(); //发送CMD0

    Uart_Printf("In idle\n");
    //-- Check MMC card OCR

    if(Chk_MMC_OCR()) 
    {
 Uart_Printf("In MMC ready\n");
 MMC=1;
 goto RECMD2;
    }
    Uart_Printf("MMC check end!!\n");
    //-- Check SD card OCR

    if(Chk_SD_OCR()) 
        Uart_Printf("In SD ready\n");
    else
    {
  Uart_Printf("Initialize fail\nNo Card assertion\n");
        return 0;
    }
RECMD2:
//检查连接的卡，识别卡的状态

    rSDICARG=0x0; // CMD2(stuff bit)

rSDICCON=(0x1<<10)|(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x42; //CMD2为长应答并等待应答,开始发

//送CMD2,命令卡发回CID寄存器(保存了生产厂家/时间/批号等等),产生RSP2

   //检查CMD2是否成功发送并收到响应

    if(!Chk_CMDend(2, 1)) 
 goto RECMD2; //CMD2出错，重新发送

    rSDICSTA=0xa00; // 清除命令和应答结束标志位

    Uart_Printf("End id\n");
RECMD3:
    //--发送CMD3，给卡分配RCA,

    rSDICARG=MMC<<16; //CMD3参数， MMC：设置 RCA, SD：请求发RCA

rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x43; //CMD3为短应答并等待应答,开始发

//送CMD3, MMC（设置RCA,产生RSP1）,SD（设置RCA,产生RSP6）

   //检查CMD3是否成功发送并收到响应

    if(!Chk_CMDend(3, 1)) 
 goto RECMD3; //CMD3出错，重新发送

    rSDICSTA=0xa00; // 清除命令和应答结束标志位

    //--Publish RCA

    if(MMC) {
     RCA=1;
        rSDIPRE=(PCLK/MMCCLK)-1; 
        Uart_Printf("MMC Frequency is %dHz\n",(PCLK/(rSDIPRE+1)));
     }
    else 
     {
   RCA=( rSDIRSP0 & 0xffff0000 )>>16; //回读RCA,卡被分配RCA后进入//TransferMODE,准备读写

      Uart_Printf("RCA=0x%x\n",RCA);
   rSDIPRE=PCLK/(SDCLK)-1; // Normal clock=25MHz

   Uart_Printf("SD Frequency is %dHz\n",(PCLK/(rSDIPRE+1)));
     } //--State(stand-by) check

//根据SD规范，rSDIRSP0高16位存储RCA，低16位存储CARD的状态

    if( rSDIRSP0 & 0x1e00!=0x600 ) // 检查CARD状态，不是处于stand-by状态

 goto RECMD3; ////未就绪，重新发送CMD3 

    Uart_Printf("In stand-by\n");
    
    Card_sel_desel(1); // Select

    if(!MMC) //若位SD卡，设置4bit的数据传输模式

 Set_4bit_bus();
    else //若位MMC卡，设置1bit的数据传输模式

 Set_1bit_bus();
    return 1;
}
void Card_sel_desel(char sel_desel)
{
    //-- Card select or deselect

    if(sel_desel) //选择该卡

    {
RECMDS7: //送CMD7表示选择该卡,准备读写,产生RSP1.

 rSDICARG=RCA<<16; // CMD7参数（RCA,stuff bit)，其中高16位为RCA

 rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x47; //CMD7为短应答并等待应答,开始发

//送CMD7选择该卡,准备读写,产生RSP1

    //检查CMD7是否成功发送并收到响应

 if(!Chk_CMDend(7, 1))
     goto RECMDS7; //出错，重新发送

 rSDICSTA=0xa00; //清除命令和应答结束标志位

 //检查是否处于transfer mode

 if( rSDIRSP0 & 0x1e00!=0x800 ) 
     goto RECMDS7; //不处于transfer mode，重新发送CMD7

    }
    else //卸载该卡

    {
RECMDD7: 
 rSDICARG=0<<16; // CMD7参数（RCA,stuff bit)，其中高16位为RCA

 rSDICCON=(0x1<<8)|0x47; // 无应答并,并开始发送CMD7

  //检查CMD7是否成功

 if(!Chk_CMDend(7, 0))
     goto RECMDD7; //失败,重新卸载

 rSDICSTA=0x800; // //清除命令结束标志位

    }
}
void __irq Rd_Int(void) //读中断函数

{
    U32 i,status;
    status=rSDIFSTA;
    if( (status&0x200) == 0x200 ) //检查接收FIFO最后是否有数据到来

    {
 for(i=(status & 0x7f)/4;i>0;i--)
 {
     *Rx_buffer++=rSDIDAT;
     rd_cnt++;
 }
 rSDIFSTA=rSDIFSTA&0x200; //清 Rx FIFO Last data Ready标志位

    }
    else if( (status&0x80) == 0x80 )// 检查Half FULL interrupt标志，只要大于31个字节，就会将该标志置1

    {
        for(i=0;i<8;i++)
        {
         *Rx_buffer++=rSDIDAT;
     rd_cnt++;
 }
    }
    ClearPending(BIT_SDI);//清零源中断挂起寄存器和中断挂起寄存器

}
void __irq Wt_Int(void) //写中断函数

{
    ClearPending(BIT_SDI);//清零源中断挂起寄存器和中断挂起寄存器

    rSDIDAT=*Tx_buffer++;
    wt_cnt++;
    if(wt_cnt==128*block)
    {
 rINTMSK |= BIT_SDI;//屏蔽BIT_SDI中断

 rSDIDAT=*Tx_buffer;
 TR_end=1;
    }
}
void __irq DMA_end(void)
{
    ClearPending(BIT_DMA0);//清零源中断挂起寄存器和中断挂起寄存器

    
    TR_end=1;
}
void Rd_Block(void)
{
    U32 mode;
    int status;
    rd_cnt=0; 
    Uart_Printf("Block read test[ Polling read ]\n");

 mode = 0 ;
 rSDIFSTA=rSDIFSTA|(1<<16); // 复位FIFO

    if(mode!=2)
 rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(1<<17)|(Wide<<16)|(1<<14)|(2<<12)|(block<<0); //YH 040220

//设置数据控制寄存器：字传输，块数据传输，4bit数据传输，开始数据传输，数据发送模//式，共读block个块 

    rSDICARG=0x0; // CMD17/18地址参数

RERDCMD:
    switch(mode)
    {
 case POL:
     if(block<2) // SINGLE_READ写单块

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x51; //CMD17为短应答并等待应答,开始发

//送CMD17单块读命令，开始读,产生RSP1

  if(!Chk_CMDend(17, 1)) //-- Check end of CMD17

      goto RERDCMD; //失败，继续发送 

     }
     else // MULTI_READ，读多块

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x52; //CMD18为短应答并等待应答,开始发

//送CMD18多块读命令，开始读,产生RSP1

  if(!Chk_CMDend(18, 1)) //-- Check end of CMD18 

      goto RERDCMD; //失败，继续发送 

     }
     rSDICSTA=0xa00; // 清命令和应答结束标志 

     while(rd_cnt<128*block) // 512块个字节

     {
  if((rSDIDSTA&0x20)==0x20) // 是否超时

  {
      rSDIDSTA=(0x1<<0x5); // 清超时标志位

      break;
  }
  status=rSDIFSTA;
  if((status&0x1000)==0x1000) // FIFO非空

  {
      *Rx_buffer++=rSDIDAT;
      rd_cnt++;
  }
     }
     break;
 
 case INT:
     pISR_SDI=(unsigned)Rd_Int;
     rINTMSK = ~(BIT_SDI);//屏蔽除所有其他中断

     
     rSDIIMSK=5; // 开启Last & Rx FIFO half 中断.

     if(block<2) // SINGLE_READ

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x51; //CMD17为短应答并等待应答,开始发

//送CMD17单块读命令，开始读,产生RSP1

  if(!Chk_CMDend(17, 1)) //-- Check end of CMD17

      goto RERDCMD; //失败，继续发送 

     }
     else // MULTI_READ

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x52; //CMD18为短应答并等待应答,开始发

//送CMD18多块读命令，开始读,产生RSP1

  if(!Chk_CMDend(18, 1)) //-- Check end of CMD18 

      goto RERDCMD; //失败，继续发送 

     }
    
     rSDICSTA=0xa00; // 清命令和应答结束标志 

     while(rd_cnt<128*block);
     rINTMSK |= (BIT_SDI);//屏蔽BIT_SDI中断

     rSDIIMSK=0; //屏蔽所有中断

     break;
 case DMA:
     pISR_DMA0=(unsigned)DMA_end;
     rINTMSK = ~(BIT_DMA0);
  rSDIDCON=rSDIDCON|(1<<24); //YH 040227, Burst4 Enable

     rDISRC0=(int)(SDIDAT); // SDIDAT

     rDISRCC0=(1<<1)+(1<<0); // APB, fix

     rDIDST0=(U32)(Rx_buffer); // Rx_buffer

     rDIDSTC0=(0<<1)+(0<<0); // AHB, inc

     rDCON0=(1<<31)+(0<<30)+(1<<29)+(0<<28)+(0<<27)+(2<<24)+(1<<23)+(1<<22)+(2<<20)+128*block;
     rDMASKTRIG0=(0<<2)+(1<<1)+0; //no-stop, DMA2 channel on, no-sw trigger 

     rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(1<<17)|(Wide<<16)|(1<<15)|(1<<14)|(2<<12)|(block<<0);
     if(block<2) // SINGLE_READ

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x51; // sht_resp, wait_resp, dat, start, CMD17

  if(!Chk_CMDend(17, 1)) //-- Check end of CMD17

      goto RERDCMD; 
     }
     else // MULTI_READ

     {
  rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x52; // sht_resp, wait_resp, dat, start, CMD18

  if(!Chk_CMDend(18, 1)) //-- Check end of CMD18 

      goto RERDCMD;
     }
     rSDICSTA=0xa00; // Clear cmd_end(with rsp)

     while(!TR_end);
  //Uart_Printf("rSDIFSTA=0x%x\n",rSDIFSTA);

     rINTMSK |= (BIT_DMA0);
     TR_end=0;
     rDMASKTRIG0=(1<<2); //DMA0 stop

     break;
 default:
     break;
    }
    //-- Check end of DATA

    if(!Chk_DATend()) 
 Uart_Printf("dat error\n");
 rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12); 
 rSDIFSTA=rSDIFSTA&0x200; //Clear Rx FIFO Last data Ready, YH 040221

    rSDIDSTA=0x10; // Clear data Tx/Rx end detect

    if(block>1)
    {
RERCMD12: 
 //--Stop cmd(CMD12)

 rSDICARG=0x0; //CMD12(stuff bit)

 rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c;//sht_resp, wait_resp, start, CMD12

 //-- Check end of CMD12

 if(!Chk_CMDend(12, 1)) 
     goto RERCMD12;
 rSDICSTA=0xa00; // Clear cmd_end(with rsp)

    }
}

void Rd_Stream(void) // only for MMC, 3blk read

{
    int status, rd_cnt=0;
    if(MMC!=1)
    {
 Uart_Printf("Stream read command supports only MMC!\n");
 return;
    } 
    Uart_Printf("\n[Stream read test]\n");
    
RECMD11:
   rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(0<<17)|(0<<16)|(1<<14)|(2<<12);

    rSDICARG=0x0; // CMD11(addr)

    rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4b; //sht_resp, wait_resp, dat, start, CMD11

    while(rd_cnt<128*block)
    {
 if( (rSDIDSTA&0x20) == 0x20 )
 {
     Uart_Printf("Rread timeout error");
     return ;
 }
     
 status=rSDIFSTA;
 if((status&0x1000)==0x1000)
 {
     //*Rx_buffer++=rSDIDAT;

     //rd_cnt++;

     Rx_buffer[rd_cnt++]=rSDIDAT;
 }
    }
    //-- Check end of CMD11

    if(!Chk_CMDend(11, 1)) 
 goto RECMD11;
    rSDICSTA=0xa00; // Clear cmd_end(with rsp)

    //-- Check end of DATA

    rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(0<<17)|(0<<16); //YH 040220

    rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12); //YH 040220, no operation, data ready

    while( rSDIDSTA&0x3 !=0x0 );
    if(rSDIDSTA!=0) 
 Uart_Printf("rSDIDSTA=0x%x\n", rSDIDSTA);
    rSDIDSTA=0xff; //YH 040221

STRCMD12: 
    //--Stop cmd(CMD12)

    rSDICARG=0x0; //CMD12(stuff bit)

    rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c; //sht_resp, wait_resp, start, CMD12

    //-- Check end of CMD12