SD卡命令格式

Posted 2023-05-12

为什么SD卡命令最后一个字节都是0x95?手册上说最后一个字节前七位为CRC校验，最后一位为停止位（0x95最后一位是1是不错），但是循环沉余校验为什么是0x95-1呢？

　　SD卡的命令格式：
　　
　　SD卡的指令由6字节(Byte)组成，如下：
　　
　　Byte1：0 1 x x x x x x(命令号，由指令标志定义，如CMD39为100111即16进制0x27，那么完整的CMD39第一字节为01100111，即0x27+0x40) Byte2-5:Command Arguments,命令参数，有些命令没有参数
　　Byte6:前7位为CRC(Cyclic Redundacy Check，循环冗余校验)校验位，最后一位为停止位0。
　　SD卡命令共分为12类，分别为class0到class11，
　　不同的SDd卡，主控根据其功能，支持不同的命令集 如下:
　　Class0 :(卡的识别、初始化等基本命令集)
　　CMD0:复位SD 卡.
　　CMD1:读OCR寄存器.
　　CMD9:读CSD寄存器.
　　CMD10:读CID寄存器.
　　CMD12:停止读多块时的数据传输
　　CMD13:读 Card_Status 寄存器
　　Class2 (读卡命令集):
　　CMD16:设置块的长度
　　CMD17:读单块.
　　CMD18:读多块,直至主机发送CMD12为止 .
　　Class4(写卡命令集) :
　　CMD24:写单块.
　　CMD25:写多块.
　　CMD27:写CSD寄存器 .
　　Class5 (擦除卡命令集):
　　CMD32:设置擦除块的起始地址.
　　CMD33:设置擦除块的终止地址.
　　CMD38: 擦除所选择的块.
　　Class6(写保护命令集):
　　CMD28:设置写保护块的地址.
　　CMD29:擦除写保护块的地址.
　　CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits
　　class7：卡的锁定，解锁功能命令集
　　class8：申请特定命令集 。
　　class10 －11 ：保留
　　 参考技术A 1.SD卡的命令格式：SD卡的指令由6字节(Byte)组成，如下：Byte1：0 1 x x x x x x(命令号，由指令标志定义，如CMD39为100111即16进制0x27，那么完整的CMD39第一字节为01100111，即0x27+0x40)
Byte2-5:Command Arguments,命令参数，有些命令没有参数
Byte6:前7位为CRC(Cyclic Redundacy Check，循环冗余校验)校验位，最后一位为停止位02.SD卡的命令
SD卡命令共分为12类，分别为class0到class11，不同的SDd卡，主控根据其功能，支持不同的命令集 如下:Class0 :(卡的识别、初始化等基本命令集)CMD0:复位SD 卡.CMD1:读OCR寄存器.CMD9:读CSD寄存器.CMD10:读CID寄存器.CMD12:停止读多块时的数据传输CMD13:读 Card_Status 寄存器Class2 (读卡命令集):CMD16:设置块的长度CMD17:读单块.CMD18:读多块,直至主机发送CMD12为止 .Class4(写卡命令集) :CMD24:写单块.CMD25:写多块.CMD27:写CSD寄存器 .Class5 (擦除卡命令集):CMD32:设置擦除块的起始地址.CMD33:设置擦除块的终止地址.CMD38: 擦除所选择的块.Class6(写保护命令集):CMD28:设置写保护块的地址.CMD29:擦除写保护块的地址.CMD30: Ask the card for the status of the write protection bitsclass7：卡的锁定，解锁功能命令集class8：申请特定命令集 。class10 －11 ：保留其中　class1, class3,class9：SPI模式不支持

linux下用demsg命令如何查看sd卡驱动

参考技术A 去下DiskInternalsLinuxReader这个工具吧/linux-reader地址在此 参考技术B 1. 硬件基础：
SD/MMC/SDIO 概念区分概要
SD （Secure Digital ）与 MMC （Multimedia Card ）
SD 是一种 flash memory card 的标准，也就是一般常见的 SD 记忆卡，而 MMC 则是较早的一种记忆卡标准，目前已经被 SD 标准所取代。
SDIO 是目前我们比较关心的技术，SDIO 故名思义，就是 SD 的 I/O 接口（interface ）的意思，不过这样解释可能还有点抽像。更具体的说明，SD 本来是记忆卡的标准，但是现在也可以把 SD 拿来插上一些外围接口使用，这样的技术便是 SDIO 。
所以 SDIO 本身是一种相当单纯的技术，透过 SD 的 I/O 接脚来连接外部外围，并且透过 SD 上的 I/O 数据接位与这些外围传输数据，而且 SD 协会会员也推出很完整的 SDIO stack 驱动程序，使得 SDIO 外围（我们称为 SDIO 卡）的开发与应用变得相当热门。
现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持 SDIO 的功能（SD 标准原本就是针对 mobile device 而制定），而且许多 SDIO 外围也都被开发出来，让手机外接外围更加容易，并且开发上更有弹性（不需要内建外围）。目前常见的 SDIO 外围（SDIO 卡）有：
· Wi-Fi card （无线网络卡）
· CMOS sensor card （照相模块）
· GPS card
· GSM/GPRS modem card
· Bluetooth card
· Radio/TV card （很好玩）
SDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一，并且也会取代目前 GPIO 式的 SPI 接口。
SD/SDIO 的传输模式
SD 传输模式有以下 3 种：
· SPI mode （required ）
· 1-bit mode
· 4-bit mode
SDIO 同样也支持以上 3 种传输模式。依据 SD 标准，所有的 SD （记忆卡）与 SDIO （外围）都必须支持 SPI mode ，因此 SPI mode 是「required 」。此外，早期的 MMC 卡（使用 SPI 传输）也能接到 SD 插糟（SD slot ），并且使用 SPI mode 或 1-bit mode 来读取。
SD 的 MMC Mode
SD 也能读取 MMC 内存，虽然 MMC 标准上提到，MMC 内存不见得要支持 SPI mode （但是一定要支持 1-bit mode ），但是市面上能看到的 MMC 卡其实都有支持 SPI mode 。因此，我们可以把 SD 设定成 SPI mode 的传输方式来读取 MMC 记忆卡。
SD 的 MMC Mode 就是用来读取 MMC 卡的一种传输模式。不过，SD 的 MMC Mode 虽然也是使用 SPI mode ，但其物理特性仍是有差异的：
· MMC 的 SPI mode 最大传输速率为 20 Mbit/s ；
· SD 的 SPI mode 最大传输速率为 25 Mbit/s 。
为避免混淆，有时也用 SPI/MMC mode 与 SPI/SD mode 的写法来做清楚区别。
2.MMC 子系统的基本框架结构：
很遗憾，内核没有为我们提供关于MMC 子系统的文档，在谷歌上搜索了很多，也没有找到相关文章。只能自己看代码分析了，可能有很多理解不对的地方，希望研究过这方面的朋友多邮件交流一下。
MMC 子系统的代码在kernel/driver/MMC 下，目前的MMC 子系统支持一些形式的记忆卡：SD,SDIO,MMC. 由于笔者对SDIO 的规范不是很清楚，后面的分析中不会涉及。MMC 子系统范围三个部分：
HOST 部分是针对不同主机的驱动程序，这一部是驱动程序工程师需要根据自己的特点平台来完成的。
CORE 部分: 这是整个MMC 的核心存，这部分完成了不同协议和规范的实现，并为HOST 层的驱动提供了接口函数。
CARD 部分：因为这些记忆卡都是块设备，当然需要提供块设备的驱动程序，这部分就是实现了将你的SD 卡如何实现为块设备的。
3.HOST 层分析：
HOST 层实现的就是我们针对特定主机的驱动程序，这里以mini2440 的s3cmci.c 为例子进行分析，我们先采用platform_driver_register(&s3cmci_2440_driver) 注册了一个平台设备，接下来重点关注probe 函数。在这个函数总，我们与CORE 的联系是通过下面三句实现的。首先分配一个mmc_host 结构体，注意sizeof(struct s3cmci_host) ，这样就能在mmc_host 中找到了s3cmci_host ，嵌入结构和被嵌入的结构体能够找到对方在Linux 内核代码中的常用技术了。接下来为mmc->pos 赋值， s3cmci_ops 结构实现了几个很重要的函数，待会我一一介绍。中间还对mmc 结构的很多成员进行了赋值，最后将mmc 结构加入到MMC 子系统，mmc_alloc_host ，以及mmc_add_host 的具体做了什么事情，我们在下节再分析，这三句是些MMC 层驱动必须包含的。
mmc = mmc_alloc_host(sizeof(struct s3cmci_host), &pdev->dev);
mmc->ops = &s3cmci_ops;
……………
s3cmci_ops 中包含了四个函数：
static struct mmc_host_ops s3cmci_ops =
.request = s3cmci_request,
.set_ios = s3cmci_set_ios,
.get_ro = s3cmci_get_ro,
.get_cd = s3cmci_card_present,
;
我们从简单的开始分析 , 这些函数都会在 core 部分被调用：
s3cmci_get_ro: 这个函数通过从 GPIO 读取，来判断我们的卡是否是写保护的
s3cmci_card_present ： 这个函数通过从 GPIO 读取来判断卡是否存在
s3cmci_set_ios ： s3cmci_set_ios(struct mmc_host *mmc, struct mmc_ios *iOS)
依据核心层传递过来的 ios ，来设置硬件 IO, 包括引脚配置，使能时钟，和配置总线带宽。
s3cmci_request ： 这个 函数是最主要，也最复杂的函数，实现了命令和数据的发送和接收，
当 CORE 部分需要发送命令或者传输数据时，都会调用这个函数，并传递 mrq 请求。
static void s3cmci_request(struct mmc_host *mmc, struct mmc_request *mrq)

struct s3cmci_host *host = mmc_priv(mmc);
host->status = "mmc request";
host->cmd_is_stop = 0;
host->mrq = mrq;

if (s3cmci_card_present(mmc) == 0)
dbg(host, dbg_err, "%s: no medium present/n", __func__);
host->mrq->cmd->error = -ENOMEDIUM;
mmc_request_done(mmc, mrq);// 如果卡不存在，就终止请求
else
s3cmci_send_request(mmc);

接下来看 s3cmci_send_request(mmc) ：
这个函数先判断一下请求时传输数据还是命令， 如果是数据的话：
先调用 s3cmci_setup_data 来对 S3C2410_SDIDCON 寄存器进行设置，然后设置 SDITIMER 寄存器这就设置好了总线宽度，是否使用 DMA, ，并启动了数据传输模式，并且使能了下面这些中断：
imsk = S3C2410_SDIIMSK_FIFOFAIL | S3C2410_SDIIMSK_DATACRC |
S3C2410_SDIIMSK_DATATIMEOUT | S3C2410_SDIIMSK_DATAFINISH;
解析来判断是否是采用 DMA 进行数据传输还是采用 FIFO 进行数据传输
if (host->dodma)
/ because host->dodma = 0,so we don't use it
res = s3cmci_prepare_dma(host, cmd->data);// 准备 DMA 传输，
else
res = s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data);.// 准备 FIFO 传输
如果是命令的话： 则调用 s3cmci_send_command （）这个函数是命令发送的函数，和 datesheet 上描述的过程差不多 , 关于 SD 规范中命令的格式，请参考参考资料 1.
writel(cmd->arg, host->base + S3C2410_SDICMDARG);/* 先写参数寄存器
ccon = cmd->opcode & S3C2410_SDICMDCON_INDEX;// 确定命令种类
ccon |= S3C2410_SDICMDCON_SENDERHOST | S3C2410_SDICMDCON_CMDSTART;
/*with start 2bits*/
if (cmd->flags & MMC_RSP_PRESENT)
ccon |= S3C2410_SDICMDCON_WAITRSP;
/*wait rsp*/
if (cmd->flags & MMC_RSP_136)
ccon |= S3C2410_SDICMDCON_LONGRSP;
// 确定 respose 的种类
writel(ccon, host->base + S3C2410_SDICMDCON);

命令通道分析完了，我们分析数据通道，先分析采用 FIFO 方式传输是怎么样实现的。
先分析 s3cmci_prepare_pio(host, cmd->data)
根据 rw 来判断是读还是写
if (rw)
do_pio_write(host);
/* Determines SDI generate an interrupt if Tx FIFO fills half*/
enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_TXFIFOHALF);
else
enable_imask(host, S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOHALF
| S3C2410_SDIIMSK_RXFIFOLAST);

如果是写数据到 SD 的话，会调用 do_pio_write, 往 FIFO 中填充数据。当 64 字节的 FIFO 少于 33 字节时就会产生中断。如果是从 SD 读数据，则先使能中断，当 FIFO 多于 31 字节时时，则会调用中断服务程序，中断服务程序中将会调用 do_pio_read FIFO 的数据读出。
接下来分析 do_pio_write ：
to_ptr = host->base + host->sdidata;
fifo_free(host) 用来检测 fifo 剩余空间
while ((fifo = fifo_free(host)) > 3)
if (!host->pio_bytes)
res = get_data_buffer(host, &host->pio_bytes,
/* If we have reached the end of the block, we have to
* write exactly the remaining number of bytes. If we
* in the middle of the block, we have to write full
* words, so round down to an even multiple of 4. */
if (fifo >= host->pio_bytes)//fifo 的空间比 pio_bytes 大，表明这是读这个块的最后一次
fifo = host->pio_bytes;
/* because the volume of FIFO can contain the remaning block*/
else
fifo -= fifo & 3;/*round down to an even multiple of 4*/

host->pio_bytes -= fifo;// 更新还剩余的没有写完的字
host->pio_count += fifo;/*chang the value of pio_bytes*/

fifo = (fifo + 3) >> 2;// 将字节数转化为字数
/*how many words fifo contain,every time we just writ one word*/
ptr = host->pio_ptr;
while (fifo--)
writel(*ptr++, to_ptr);// 写往 FIFO.
host->pio_ptr = ptr;

注释一：注意， MMC 核心为 mrq->data 成员分配了一个 struct scatterlist 的表，用来支持分散聚集，使用这种方法，这样使物理上不一致的内存页，被组装成一个连续的数组，避免了分配大的缓冲区的问题
我们看代码
if (host->pio_sgptr >= host->mrq->data->sg_len)
dbg(host, dbg_debug, "no more buffers (%i/%i)/n",
host->pio_sgptr, host->mrq->data->sg_len);
return -EBUSY;

sg = &host->mrq->data->sg[host->pio_sgptr];
*bytes = sg->length;// 页缓冲区中的长度
* pointer = sg_virt(sg); 将页地址映射为虚拟地址
host->pio_sgptr++; 这里表明我们的程序又完成了一次映射
这样，每一个 mmc 请求，我们只能处理 scatterlist 表中的一个页（块）。因此，完成一次完整的请求需要映射 sg_len 次