网站建站网站91955,网页设计与制作讲义,深圳网站开发搜行者seo,自己做店招的网站上一节简单介绍了SD卡的分类#xff0c;本节将会介绍SD卡的通信协议#xff0c;也就是SDIO协议。 STM32F4X SDIO#xff08;二#xff09;SDIO协议 SD 卡管脚和寄存器SD卡管脚分布SD卡通信协议SD卡寄存器SD卡内部结构 SDIO总线SDIO总线拓扑SDIO总线协议SDIO协议的基本结构…上一节简单介绍了SD卡的分类本节将会介绍SD卡的通信协议也就是SDIO协议。 STM32F4X SDIO二SDIO协议 SD 卡管脚和寄存器SD卡管脚分布SD卡通信协议SD卡寄存器SD卡内部结构 SDIO总线SDIO总线拓扑SDIO总线协议SDIO协议的基本结构SDIO协议数据传输SDIO协议命令与响应的结构命令结构响应结构短响应长响应 SDIO数据包格式常规数据包格式(8bit 宽)1线模式4线模式 宽位数据包格式1线模式4线模式 SD 卡管脚和寄存器
SD卡管脚分布
我们以标准SD卡为例先介绍一下SD卡的管脚。我们翻开SD卡的背面就能看到SD卡的管脚分布。
SD卡通信协议
SD卡的通信协议有两种分别是SDIO协议和SPI协议本节主要讲的是SDIO协议。
管脚SDIO协议SPI协议 名称类型描述名称类型描述1CD/DAT3输入输出(推挽模式)检测/数据线3CS输入片选(低电平有效)2CMD输入输出(推挽模式)命令/响应DI输入数据输入3VSS1输入接电源地VSS输入接电源地4VDD输入电源VDD输入电源5CLK输入时钟SCLK输入时钟6VSS2输入接电源地VSS2输入接电源地7DAT0输入输出(推挽模式)数据线0DO输出(推挽模式)数据输出8DAT1输入输出(推挽模式)数据线1保留xx9DAT2输入输出(推挽模式)数据线2保留xx
SD卡寄存器
每个SD卡内部都有8个寄存器寄存器的介绍如下
名字位数描述CID 128位卡识别号用来识别的卡的个体号码RCA16位相对地址卡的本地系统地址初始化时动态地由卡建议主机核准SPI 模式不使用DSR16位驱动级寄存器配置卡的输出驱动SCR64位SD 配置寄存器SD 卡的特殊能力信息CSD128卡的具体数据卡的操作条件信息OCR32位操作条件寄存器SSR512SD 状态卡专有特征的信息CSR32卡状态卡状态信息 有关以上寄存器的详细信息在后面的章节会介绍
SD卡内部结构
下图为SD卡的内部结构其结构主要可以分成以下5部分
外部接口(1):外部接口是用户实际能看到的结构在SD卡的背面其作用是将内部的管脚引出来与设备进行连接。寄存器(2):SD卡内部的寄存器组SD卡的信息地址、初始化操作都需要通过读写SD卡的寄存器完成。SD卡接口控制器(3):SD卡内部的控制器主要是处理用户的发下来命令、数据以及给用户返回SD卡的一些状态可以理解成一个封装在SD卡内部的MCU。存储器接口(4):SD卡内部的存储器接口芯片作用是管理SD卡的存储阵列。存储阵列:SD卡的数据存储都放在存储阵列中SDHC的SD卡每个存储阵列大小为512字节。
SDIO总线
SDIO总线拓扑 一个SDIO控制器上运行连接多个SD卡设备此时SDIO控制器相当于是主机SD卡相当于是从机。在SD卡初始化的过程中SD卡会给主机返回一个地址(RCA),这个地址就是代表该SD卡的在系统中的唯一编号,可以理解成I2C协议中的从设备地址。
SDIO总线协议
SDIO协议的基本结构
SDIO总线协议是基于命令和数据流在开始传输数据之前会有一个起始位通常为0结束时有一个停止位通常为1.
命令(Command):命令是主机发送给SD卡通过CMD信号线进行传输其作用向SD卡发起一个操作。响应((Response):响应是SD卡给主机也是通过CMD线进行传输作为收到命令后的操作有些命令可以没有响应。数据((Data):数据的传输是双向的通过数据线进行传输。 没有响应的命令(1):对于没有响应的命令来说主机只需要往CMD信号线上传输命令即可不需要等待接收SD卡的响应。有响应的命令(2):对于有响应的命令主机在CMD线上传输完命令之后需要等待接收SD卡返回的响应也是在CMD线上接收响应。
SDIO协议数据传输
SD卡的数据传输都是以块为单位进行传输SDHC容量的SD卡每个块大小为512字节。 数据块的后面需要一个CRC来保证数据的准确性CRC由SD卡或者SDIO硬件自动产生在数据写入时需要检查busy信号因为数据写入到SD卡的存储阵列需要时间。多块数据的写入还需要主机给从机发送停止命令让SD卡停止接收数据SD卡的读操作类似。
SDIO协议命令与响应的结构
命令结构 每一个命令的开始都要发送一个起始位起始位的电平为低电平。每一个命令会都会接一个传输位通常为1代表主机发送命令。CMD命令带参数传输其参数位数为32位每个CMD都会一个7位的CRC校验码保证命令的传输没有错误。结束时发送一个结束位结束位电平为高电平。命令的总长度为48位。
命令格式:起始位(1bit)传输位(1bit)参数(32bit)CRC(7bit)停止位(1bit)
响应结构
SD卡的响应分为两种分别是短响应(48bit)和长响应(136bit)
短响应
每一个短响应发送一个起始位起始位的电平为低电平。每一个短响应都会接一个传输位通常为0代表响应。接着是45位的响应数据CRC(7bit)包含在响应数据里面结束时发送一个结束位结束位电平为高电平。短响应的总长度为48位。 短响应格式:起始位(1bit)传输位(1bit)响应数据(45bit)停止位(1bit)
长响应
每一个长响应发送一个起始位起始位的电平为低电平。每一个长响应都会接一个传输位通常为0代表响应。接着是133位的响应数据CRC(7bit)包含在响应数据里面结束时发送一个结束位结束位电平为高电平。长响应的总长度为136位。 短响应格式:起始位(1bit)传输位(1bit)响应数据(133bit)停止位(1bit)
SDIO数据包格式
SDIO协议的数据包有两种格式分别是常规数据包格式(8bit 宽)和宽位数据包格式
常规数据包格式(8bit 宽)
常规数据包格式又可以分为两种分别是1线和4线模式
1线模式 在数据发送前需要发送一个起始位低电平有效将数据按照8bit的格式一个一个在DATA0数据线上发送出去当所有数据传输完成后需要发送一个CRC校验码保证数据准确最后发送一个停止位高电平有效
4线模式 在数据发送前需要发送一个起始位低电平有效当发送一个字节时需要将字节的高4位先发送最后再发送字节的低4位。字节的发送按照DATA3:bit7 bit3,DATA2:bit6 bit2,DATA1:bit5 bit1,DATA0:bit4 bit0的格式进行发送当所有数据传输完成后每根数据线上需要发送一个CRC校验码保证数据准确最后发送一个停止位高电平有效。
宽位数据包格式
宽位数据包格式也可以分为两种分别是1线和4线模式。其特点跟常规数据包模式类似。
1线模式 在数据发送前需要发送一个起始位低电平有效将数据按照高位在前低位在后的格式在DATA0数据线上发送出去当所有数据传输完成后需要发送一个CRC校验码保证数据准确最后发送一个停止位高电平有效
4线模式 在数据发送前需要发送一个起始位低电平有效按照高4位在前低4位在后的格式依次在数据线上发送当所有数据传输完成后每根数据线上需要发送一个CRC校验码保证数据准确最后发送一个停止位高电平有效。
