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SD卡的SPI模式的初始化順序

admin @ 2014-03-26 , reply:0

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概述

這些天沒有出門，一直在家研究SD卡的SPI模式的初始化順序，這裡為大家總結了一下編寫該程序所需要的知識：SD卡的官方資料(我承認這個資料很垃圾，比起民間的技術總結它的內容可謂又臭又長，但是作為基礎也要……

這些天沒有出門，一直在家研究SD卡的SPI模式的初始化順序，這裡為大家總結了一下編寫該程序所需要的知識：

SD卡的官方資料(我承認這個資料很垃圾，比起民間的技術總結它的內容可謂又臭又長，但是作為基礎也要了解一下，SD協議不用看)
清晰明了的MMC卡時序圖(雖然這個是MMC卡的，但是在初始化的時候CMD0的時序是一樣的)

電路：我用的SD卡的電路其實很簡單，參考SD卡的官方資料中的電路鏈接就可以的。
供電問題：由於SD卡的電壓是3.3V，所以你的CPU必須支持3.3V的IO埠輸出。

再來說一說雞毛蒜皮的細節：

為了使SD卡初始化進入SPI模式，我們需要使用的命令有3個：CMD0,ACMD41,CMD55（使用ACMD類的指令前應先發CMD55，CMD55起到一個切換到ACMD類命令的作用）。
為什麼在使用CMD0以後不使用CMD1？CMD1是MMC卡使用的指令，雖然本文並不想討論MMC卡的問題，但是我還是要說：為了實現兼容性，上電或者發送CMD0后，應該首先發送CMD55+ACMD41確認是否有回應，如果有回應則為SD卡，如果等回應超時，則可能是MMC卡，再發CMD1確認。
正確的回應內容應該是：
    CMD0——0x01（SD卡處於in-idle-state）
    CMD55——0x01（SD卡處於in-idle-state）
    ACMD41——0x00（SD卡跳出in-idle-state，完成初始化準備接受下一條指令）
    這裡要說的是如果最後的回應內容還是0x01的話，可以循環發送CMD55+ACMD41，直到回應的內容0x00。
在所有的指令中，唯獨CMD0特殊，在向SD卡發送以前需要向SD卡發送74+個時鐘。那麼為什麼要74個CLK呢？因為在上電初期，電壓的上升過程據SD卡組織的計算約合64個CLK周期才能到達SD卡的正常工作電壓他們管這個叫做Supply ramp up time，其後的10個CLK是為了與SD卡同步，之後開始CMD0的操作，嚴格按照此項操作，一定沒有問題。
關於SD卡的SPI匯流排，在讀入數據時SD卡的SPI是CLK的上升沿輸入鎖存，輸出數據也是在上升沿。
向SD卡寫入一個CMD或者ACMD指令的過程是這樣的：
首先使CS為低電平，SD卡使能；其次在SD卡的Din寫入指令；寫入指令后還要附加8個填充時鐘，是SD卡完成內部操作；之後在SD卡的Dout上接受回應；回應接受完畢使CS為低電平，再附加8個填充時鐘。
在SD卡的Din沒有數據寫入時，應使Din保持高電平。

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