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《【SDIO】SDIO、SD卡、FatFs文件系統(tǒng)相關(guān)文章索引》

1. 前言

本篇文章主要是介紹stm324x9i_eval_sdio_sd.c里面SD_Init()函數(shù)完整的過程。它主要是實(shí)現(xiàn)了SDIO的初始化、SD卡的Power UP、SD卡的初始化和獲取SD卡的相關(guān)信息等，下面會(huì)詳細(xì)介紹SDIO的初始化和SD卡的Power UP的分析。

2. SD_LowLevel_Init()

SD_LowLevel_Init()主要功能是初始化使用的IO和相關(guān)的Clock，具體如下：

將PC.08, PC.09, PC.10, PC.11配置為SDIO模式的DATA0, DATA1, DATA2, DATA3功能。

將PD.02, PC.12配置為SDIO模式的SDIO_CMD, SDIO_CLK功能。

配置SDIO接口的Clock使能。

配置SDIO傳輸時(shí)使用DMA2，并且使能DMA2的Clock。

void SD_LowLevel_Init(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/* GPIOC and GPIOD Periph clock enable */RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC | RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_SDIO);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_SDIO);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_SDIO);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_SDIO);GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_SDIO);GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_SDIO);/* Configure PC.08, PC.09, PC.10, PC.11 pins: D0, D1, D2, D3 pins */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/* Configure PD.02 CMD line */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/* Configure PC.12 pin: CLK pin */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/* Enable the SDIO APB2 Clock */RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SDIO, ENABLE);/* Enable the DMA2 Clock */RCC_AHB1PeriphClockCmd(SD_SDIO_DMA_CLK, ENABLE); }

3. SD_PowerON()

SD_PowerON()主要功能是詢問SD卡的工作電壓和配置工作時(shí)鐘。主要涉及到的函數(shù)如下：

• SDIO_Init()
• SDIO_SetPowerState()
• SDIO_ClockCmd()
• CMD0: GO_IDLE_STATE
• CMD8: SEND_IF_COND
• CMD55: SD_CMD_APP_CMD
• ACMD41: SD_CMD_SD_APP_OP_COND

3.1 SDIO_Init()

SDIO_Init()主要是配置SDIO時(shí)鐘控制寄存器(SDIO_CLKCR)。下面通過Code、Register Map和Table來介紹對(duì)SDIO_CLKCR寄存器的設(shè)置如下：

/** * @brief SDIO Intialization Frequency (400KHz max)*/ #define SDIO_INIT_CLK_DIV ((uint8_t)0x76)/*!< Power ON Sequence -----------------------------------------------------*/ /*!< Configure the SDIO peripheral */ /*!< SDIO_CK = SDIOCLK / (SDIO_INIT_CLK_DIV + 2) */ /*!< on STM32F4xx devices, SDIOCLK is fixed to 48MHz */ /*!< SDIO_CK for initialization should not exceed 400 KHz */ SDIO_InitStructure.SDIO_ClockDiv = SDIO_INIT_CLK_DIV; SDIO_InitStructure.SDIO_ClockEdge = SDIO_ClockEdge_Rising; SDIO_InitStructure.SDIO_ClockBypass = SDIO_ClockBypass_Disable; SDIO_InitStructure.SDIO_ClockPowerSave = SDIO_ClockPowerSave_Disable; SDIO_InitStructure.SDIO_BusWide = SDIO_BusWide_1b; SDIO_InitStructure.SDIO_HardwareFlowControl = SDIO_HardwareFlowControl_Disable; SDIO_Init(&SDIO_InitStructure);

名稱	描述	Value	備注
HWFC_EN	硬件流控制使能 (HW Flow Control enable) 0：禁止硬件流控制 1：使能硬件流控制	0	SDIO_HardwareFlowControl_Disable
NEGEDGE	SDIO_CK 移相選擇位 (SDIO_CK dephasing selection bit) 0：在主時(shí)鐘 SDIOCLK 的上升沿產(chǎn)生 SDIO_CK 1：在主時(shí)鐘 SDIOCLK 的下降沿產(chǎn)生 SDIO_CK	0	SDIO_ClockEdge_Rising
WIDBUS	寬總線模式使能位 (Wide bus mode enable bit) 00：默認(rèn)總線模式：使用 SDIO_D0 01：4 位寬總線模式：使用 SDIO_D[3:0] 10：8 位寬總線模式：使用 SDIO_D[7:0]	0	SDIO_BusWide_1b //在SD卡初始化階段只用到CLK和CMD， SDIO_D0作為指示SD卡的繁忙狀態(tài)，所以這里被設(shè)置0。
BYPASS	時(shí)鐘分頻器旁路使能位 (Clock divider bypass enable bit) 0：禁止旁路：在驅(qū)動(dòng) SDIO_CK 輸出信號(hào)前，根據(jù) CLKDIV 值對(duì) SDIOCLK 進(jìn)行分頻。 1：使能旁路：SDIOCLK 直接驅(qū)動(dòng) SDIO_CK 輸出信號(hào)。	0	SDIO_ClockBypass_Disable
PWRSAV	節(jié)能模式配置位 (Power saving configuration bit) 0：始終使能 SDIO_CK 時(shí)鐘 1：僅在總線激活時(shí)使能 SDIO_CK	0	SDIO_ClockPowerSave_Disable
CLKEN	時(shí)鐘使能位 (Clock enable bit) 0：禁止 SDIO_CK 1：使能 SDIO_CK	0
CLKDIV	時(shí)鐘分頻系數(shù) (Clock divide factor) 該字段定義輸入時(shí)鐘 (SDIOCLK) 與輸出時(shí)鐘 (SDIO_CK) 之間的分頻系數(shù)： SDIO_CK 頻率 = SDIOCLK / [CLKDIV + 2]	0x76	SDIO_CK 頻率 = SDIOCLK / [CLKDIV + 2] 400K = 48M / [0x76 + 2]

3.2 SDIO_SetPowerState()

SDIO_SetPowerState()主要是配置SDIO電源控制寄存器 (SDIO_POWER)為ON。下面通過Code、Register Map和Table來介紹對(duì)SDIO_POWER寄存器的設(shè)置如下：

/** @defgroup SDIO_Power_State * @{*/ #define SDIO_PowerState_ON ((uint32_t)0x00000003)/*!< Set Power State to ON */ SDIO_SetPowerState(SDIO_PowerState_ON);

名稱	描述	Value	備注
PWRCTRL	電源控制位 (Power supply control bits)。 00：掉電：停止為卡提供時(shí)鐘 01：保留 10：保留，上電 11：通電：為卡提供時(shí)鐘。	3	SDIO_PowerState_ON

3.3 SDIO_ClockCmd()

SDIO_ClockCmd()主要是配置SDIO時(shí)鐘控制寄存器(SDIO_CLKCR)的CLKEN為使能 SDIO_CK。下面通過Code、Register Map和Table來介紹對(duì)SDIO_POWER寄存器的設(shè)置如下：

/*!< Enable SDIO Clock */ SDIO_ClockCmd(ENABLE);-------------------------------------------->void SDIO_ClockCmd(FunctionalState NewState) {*(__IO uint32_t *) CLKCR_CLKEN_BB = (uint32_t)NewState; }-------------------------------------------->/* ------------ SDIO registers bit address in the alias region ----------- */ #define SDIO_OFFSET (SDIO_BASE - PERIPH_BASE) // (0x40012C00 - 0x40000000) = 0x12C00/* --- CLKCR Register ---*/ /* Alias word address of CLKEN bit */ #define CLKCR_OFFSET (SDIO_OFFSET + 0x04) // (0x12C00 + 0x04) = 0x12C04 #define CLKEN_BitNumber 0x08 #define CLKCR_CLKEN_BB (PERIPH_BB_BASE + (CLKCR_OFFSET * 32) + (CLKEN_BitNumber * 4))//(0x42000000 + ( 0x12C04 * 32) + (0x08 * 4)) = 0x422580A0

這里會(huì)有一個(gè)疑問：為什么CLKCR_CLKEN_BB（0x422580A0）這個(gè)地址可以操作到SDIO_CLKCR（0x40012C04）寄存器的CLKEN時(shí)鐘使能位？

解釋這個(gè)問題我們需要了解一下Cortex-M4內(nèi)核的Memory Map（如下圖），Cortex-M4的存儲(chǔ)器系統(tǒng)支持所謂的“位帶”（bit-band）操作。通過它，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單一Bit的原子操作。

下面的公式顯示別名區(qū)域（ the alias region）如何映射到位帶區(qū)域（the bit-band region）：
bit_word_offset = (byte_offset x 32) + (bit_number x 4)
bit_word_addr = bit_band_base + bit_word_offset

• bit_word_offset：目標(biāo)Bit在位帶區(qū)域（the bit-band region）中的位置。
• bit_word_addr：目標(biāo)Bit 映射到 別名區(qū)域（ the alias region）中 字的地址 (就是32Bit地址)。
• bit_band_base：別名區(qū)域（ the alias region）的起始地址。// Peripheral: 0x42000000 SRAM: 0x22000000
• byte_offset：目標(biāo)Bit在位帶區(qū)域（the bit-band region）中的字節(jié)數(shù)。
• bit_number：目標(biāo)Bit的位置，0-7。

例如：SRAM的寄存器地址0x200FFFFF的bit[7]映射到別名區(qū)域（ the alias region）的0x23FFFFFC，計(jì)算公式如下：
0x23FFFFFC = 0x22000000 + (0xFFFFF*32) + (7*4).

3.4 CMD0: GO_IDLE_STATE

在上電的階段，發(fā)送的第一個(gè)命令是CMD0，使SD卡進(jìn)入到IDLE狀態(tài)。如下圖所示：

/*!< CMD0: GO_IDLE_STATE ---------------------------------------------------*//*!< No CMD response required */SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Argument = 0x0;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CmdIndex = SD_CMD_GO_IDLE_STATE;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Response = SDIO_Response_No;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Wait = SDIO_Wait_No;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CPSM = SDIO_CPSM_Enable;SDIO_SendCommand(&SDIO_CmdInitStructure);

使用SDIO_SendCommand發(fā)送CMD，涉及到2個(gè)寄存器：SDIO 參數(shù)寄存器 (SDIO_ARG) 和 SDIO 命令寄存器 (SDIO_CMD) 。

名稱	描述	Value	備注
CMDARG	命令參數(shù) (Command argument) 作為命令消息的一部分發(fā)送給卡的命令參數(shù)。如果命令包含參數(shù)，則在將命令寫入到命令寄存器之前，必須將參數(shù)加載到此寄存器中。	0

名稱	描述	Value	備注
ATACMD	CE-ATA 命令 (CE-ATA command) 如果 ATACMD 置 1，則 CPSM 將傳輸 CMD61。	0
nIEN	非中斷使能 (not Interrupt Enable) 如果該位為 0，則使能 CE-ATA 設(shè)備中的中斷。	0
ENCMDcompl	使能 CMD 完成 (Enable CMD completion) 如果此位置 1，則使能命令完成信號(hào)。	0
SDIOSuspend	SD I/O 掛起命令 (SD I/O suspend command) 如果此位置 1，則要發(fā)送的命令為掛起命令（僅用于 SDIO 卡）。	0
CPSMEN	命令路徑狀態(tài)機(jī) (CPSM) 使能位 (Command path state machine (CPSM) Enable bit) 如果此位置 1，則使能 CPSM。	1	SDIO_CPSM_Enable
WAITPEND	CPSM 等待數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束（CmdPend 內(nèi)部信號(hào)） (CPSM Waits for ends of data transfer (CmdPend internal signal))。 如果此位置 1，則 CPSM 將等到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后才開始發(fā)送命令。	0	SDIO_Wait_No
WAITINT	CPSM 等待中斷請(qǐng)求 (CPSM waits for interrupt request) 如果此位置 1，則 CPSM 禁止命令超時(shí)并等待中斷請(qǐng)求。	0	SDIO_Wait_No
WAITRESP	等待響應(yīng)位 (Wait for response bits) 00：無響應(yīng)，但 CMDSENT 標(biāo)志除外 01：短響應(yīng)，但 CMDREND 或 CCRCFAIL 標(biāo)志除外 10：無響應(yīng)，但 CMDSENT 標(biāo)志除外 11：長響應(yīng)，但 CMDREND 或 CCRCFAIL 標(biāo)志除外	0x00000000	SDIO_Response_No
CMDINDEX	命令索引 (Command index) 命令索引作為命令消息的一部分發(fā)送給卡。	0	SD_CMD_GO_IDLE_STATE

使用邏輯分析儀抓取實(shí)際發(fā)送出來的波形如下：

發(fā)送CMD0后，還需要判斷是否發(fā)送成功。由于CMD0是無需響應(yīng)的CMD，所以這里只需要判斷SDIO 狀態(tài)寄存器 (SDIO_STA)是否發(fā)送完成。

#define SDIO_FLAG_CMDSENT ((uint32_t)0x00000080)static SD_Error CmdError(void) {SD_Error errorstatus = SD_OK;uint32_t timeout;timeout = SDIO_CMD0TIMEOUT; /*!< 10000 */while ((timeout > 0) && (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_CMDSENT) == RESET)){timeout--;}if (timeout == 0){errorstatus = SD_CMD_RSP_TIMEOUT;return(errorstatus);}/*!< Clear all the static flags */SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS);return(errorstatus); }

名稱	描述	Value	備注
CEATAEND	針對(duì) CMD61 收到了 CE-ATA 命令完成信號(hào) (CE-ATA command completion signal received for CMD61)
SDIOIT	收到了 SDIO 中斷 (SDIO interrupt received)
RXDAVL	接收 FIFO 中有數(shù)據(jù)可用 (Data available in receive FIFO)
TXDAVL	傳輸 FIFO 中有數(shù)據(jù)可用 (Data available in transmit FIFO)
RXFIFOE	接收 FIFO 為空 (Receive FIFO empty)
TXFIFOE	發(fā)送 FIFO 為空 (Transmit FIFO empty) 如果使能了硬件流控制，則 TXFIFOE 信號(hào)在 FIFO 包含 2 個(gè)字時(shí)激活。
RXFIFOF	接收 FIFO 已滿 (Receive FIFO full) 如果使能了硬件流控制，則 RXFIFOF 信號(hào)在 FIFO 差 2 個(gè)字便變滿之前激活。
TXFIFOF	傳輸 FIFO 已滿 (Transmit FIFO full)
RXFIFOHF	接收 FIFO 半滿：FIFO 中至少有 8 個(gè)字 (Receive FIFO half full: there are at least 8 words in the FIFO)
TXFIFOHE	傳輸 FIFO 半空：至少可以寫入 8 個(gè)字到 FIFO (Transmit FIFO half empty: at least 8 words can be written into the FIFO)
RXACT	數(shù)據(jù)接收正在進(jìn)行中 (Data receive in progress)
TXACT	數(shù)據(jù)傳輸正在進(jìn)行中 (Data transmit in progress)
CMDACT	命令傳輸正在進(jìn)行中 (Command transfer in progress)
DBCKEND	已發(fā)送/ 接收數(shù)據(jù)塊（CRC 校驗(yàn)通過） (Data block sent/received (CRC check passed))
STBITERR	在寬總線模式下，并非在所有數(shù)據(jù)信號(hào)上都檢測(cè)到了起始位 (Start bit not detected on all data signals in wide bus mode)
DATAEND	數(shù)據(jù)結(jié)束（數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器 SDIDCOUNT 為零） (Data end (data counter, SDIDCOUNT, is zero))
CMDSENT	命令已發(fā)送（不需要響應(yīng)）(Command sent (no response required))	0x00000080	SDIO_FLAG_CMDSENT
CMDREND	已接收命令響應(yīng)（CRC 校驗(yàn)通過）(Command response received (CRC check passed))
RXOVERR	收到了 FIFO 上溢錯(cuò)誤 (Received FIFO overrun error)
TXUNDERR	傳輸 FIFO 下溢錯(cuò)誤 (Transmit FIFO underrun error)
DTIMEOUT	數(shù)據(jù)超時(shí) (Data timeout)
CTIMEOUT	命令響應(yīng)超時(shí) (Command response timeout) 命令超時(shí)周期為固定值 64 個(gè) SDIO_CK 時(shí)鐘周期。
DCRCFAIL	已發(fā)送/ 接收數(shù)據(jù)塊（CRC 校驗(yàn)失敗） (Data block sent/received (CRC check failed))
CCRCFAIL	已接收命令響應(yīng)（CRC 校驗(yàn)失敗） (Command response received (CRC check failed))

3.5 CMD8: SEND_IF_COND

CMD8: SEND_IF_COND這個(gè)命令定義在《Physical Specification Version 2.00》以上版本，它有2個(gè)作用：

• 電壓檢測(cè)：檢查卡是否能在主機(jī)供電電壓下工作。
• 擴(kuò)展現(xiàn)有命令：啟用CMD8可以擴(kuò)展一些現(xiàn)有命令保留位的新功能。ACMD41被擴(kuò)展以支持高容量SD存儲(chǔ)卡。

#define SD_CHECK_PATTERN ((uint32_t)0x000001AA) #define SDIO_SEND_IF_COND ((uint32_t)0x00000008)/*!< CMD8: SEND_IF_COND ----------------------------------------------------*/ /*!< Send CMD8 to verify SD card interface operating condition */ /*!< Argument: - [31:12]: Reserved (shall be set to '0')- [11:8]: Supply Voltage (VHS) 0x1 (Range: 2.7-3.6 V)- [7:0]: Check Pattern (recommended 0xAA) */ /*!< CMD Response: R7 */ SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Argument = SD_CHECK_PATTERN; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CmdIndex = SDIO_SEND_IF_COND; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Response = SDIO_Response_Short; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Wait = SDIO_Wait_No; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CPSM = SDIO_CPSM_Enable; SDIO_SendCommand(&SDIO_CmdInitStructure);

通過下面CMD8命令格式和SD_CHECK_PATTERN（0x000001AA）可以了解到這里選擇的操作電壓是2.7~3.6V。


實(shí)際使用邏輯分析儀抓取主機(jī)發(fā)送CMD8時(shí)的波形如下：

CMD8命令發(fā)送成功后，我們需要檢測(cè)SD卡是否有響應(yīng)。通過它來判斷SD卡是否支持SD2.0版本以上的協(xié)議。所以，從代碼上來看這里只是判斷了SDIO 狀態(tài)寄存器 (SDIO_STA)是否已接收命令響應(yīng)(CMDREND)。因?yàn)镾TM32F429支持SD2.0，所以只能支持大容量SD存儲(chǔ)卡（32GB）。

static SD_Error CmdResp7Error(void) {SD_Error errorstatus = SD_OK;uint32_t status;uint32_t timeout = SDIO_CMD0TIMEOUT;status = SDIO->STA;while (!(status & (SDIO_FLAG_CCRCFAIL | SDIO_FLAG_CMDREND | SDIO_FLAG_CTIMEOUT)) && (timeout > 0)){timeout--;status = SDIO->STA;}if ((timeout == 0) || (status & SDIO_FLAG_CTIMEOUT)){/*!< Card is not V2.0 complient or card does not support the set voltage range */errorstatus = SD_CMD_RSP_TIMEOUT;SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_CTIMEOUT);return(errorstatus);}if (status & SDIO_FLAG_CMDREND){/*!< Card is SD V2.0 compliant */errorstatus = SD_OK;SDIO_ClearFlag(SDIO_FLAG_CMDREND);return(errorstatus);}return(errorstatus); }

為什么判斷的是Response7？因?yàn)樵赟D2.0協(xié)議是已經(jīng)定義好的，無論是host還是SD卡都必須按照這個(gè)協(xié)議來。



從邏輯分析儀抓取的波形來看，SD卡有回復(fù)，說明它支持SD2.0以上協(xié)議，并且支持主機(jī)提供的電壓2.7~3.6V。波形如下：

3.6 CMD55: SD_CMD_APP_CMD

CMD55: SD_CMD_APP_CMD指定下個(gè)命令為特定應(yīng)用命令，不是標(biāo)準(zhǔn)命令。SD卡主機(jī)模塊系統(tǒng)旨在為各種應(yīng)用程序類型提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。在此環(huán)境中，需要有特定的客戶/應(yīng)用程序功能。為實(shí)現(xiàn)這些功能，在標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種類型的通用命令：特定應(yīng)用命令(ACMD)和常規(guī)命令(GEN_CMD)。要使用 SD卡制造商特定的 ACMD命令如ACMD41，需要在發(fā)送該命令之前發(fā)送 CMD55 命令，告知 SD卡接下來的命令為特定應(yīng)用命令。CMD55 命令只對(duì)緊接的第一個(gè)命令有效，SD卡如果檢測(cè)到 CMD55 之后的第一條命令為 ACMD 則執(zhí)行其特定應(yīng)用功能，如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)不是 ACMD 命令，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)命令。

#define SD_CMD_APP_CMD ((uint8_t)55)/*!< CMD55 */ SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Argument = 0x00; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CmdIndex = SD_CMD_APP_CMD; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Response = SDIO_Response_Short; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Wait = SDIO_Wait_No; SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CPSM = SDIO_CPSM_Enable; SDIO_SendCommand(&SDIO_CmdInitStructure); errorstatus = CmdResp1Error(SD_CMD_APP_CMD);

發(fā)送出去的波形如下：

發(fā)送CMD55命令后，通過SDIO 狀態(tài)寄存器 (SDIO_STA)來判斷命令響應(yīng)是否已經(jīng)正確被接收。然后，通過函數(shù)SDIO_GetCommandResponse獲取SDIO 命令響應(yīng)寄存器 (SDIO_RESPCMD) Value來判斷Host接收到的響應(yīng)命令是否是剛剛發(fā)送的命令。最后，通過函數(shù)SDIO_GetResponse獲取SDIO 響應(yīng) 1寄存器 (SDIO_RESP1) SD卡的狀態(tài)。

static SD_Error CmdResp1Error(uint8_t cmd) {SD_Error errorstatus = SD_OK;uint32_t status;uint32_t response_r1;status = SDIO->STA;while (!(status & (SDIO_FLAG_CCRCFAIL | SDIO_FLAG_CMDREND | SDIO_FLAG_CTIMEOUT))){status = SDIO->STA;}.../*!< Check response received is of desired command */if (SDIO_GetCommandResponse() != cmd){errorstatus = SD_ILLEGAL_CMD;return(errorstatus);}/*!< Clear all the static flags */SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS);/*!< We have received response, retrieve it for analysis */response_r1 = SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1);if ((response_r1 & SD_OCR_ERRORBITS) == SD_ALLZERO){return(errorstatus);}if (response_r1 & SD_OCR_ADDR_OUT_OF_RANGE){return(SD_ADDR_OUT_OF_RANGE);}...return(errorstatus); }

從SD2.0協(xié)議里面可以了解到CMD55的response是R1，R1的主要獲取的Card Status。


這里只是展示了一部分的Card Status，需要找參考完整的可以參考《Physical Specification Version 2.00》，我在下面的參考資料里面有發(fā)相關(guān)的鏈接。

通過邏輯分析儀抓取的波形，Card Status為SD卡已經(jīng)準(zhǔn)備好接收ACMD命令。如下：

3.7 ACMD41: SD_CMD_SD_APP_OP_COND

ACMD41: SD_CMD_SD_APP_OP_COND 被設(shè)計(jì)為為主機(jī)提供一種機(jī)制來識(shí)別和拒絕與主機(jī)所提供的V_DD范圍不匹配的卡。不能在指定范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟D卡，應(yīng)放棄總線操作，進(jìn)入Inactive 狀態(tài)。OCR寄存器定義了相關(guān)的電壓等級(jí)。

#define SD_VOLTAGE_WINDOW_SD ((uint32_t)0x80100000) #define SD_HIGH_CAPACITY ((uint32_t)0x40000000) #define SD_CMD_SD_APP_OP_COND ((uint8_t)41) /*!< For SD Card only */while ((!validvoltage) && (count < SD_MAX_VOLT_TRIAL)) {...SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Argument = SD_VOLTAGE_WINDOW_SD | SD_HIGH_CAPACITY;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CmdIndex = SD_CMD_SD_APP_OP_COND;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Response = SDIO_Response_Short;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_Wait = SDIO_Wait_No;SDIO_CmdInitStructure.SDIO_CPSM = SDIO_CPSM_Enable;SDIO_SendCommand(&SDIO_CmdInitStructure);errorstatus = CmdResp3Error();if (errorstatus != SD_OK){return(errorstatus);}response = SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1);validvoltage = (((response >> 31) == 1) ? 1 : 0);count++; }

ACMD41主要設(shè)置的是OCR寄存器，希望設(shè)置的電壓范圍在3.2-3.3和高容量的SD卡（參考OCR寄存器），實(shí)際發(fā)送的波形如下：

發(fā)送ACMD41后，主要是通過Response R3來獲取OCR寄存器的狀態(tài)，判斷Card power up status bit （31bit）是否為高電平，如果為低電平那么SD卡還在power up階段未完成。



重復(fù)發(fā)送ACMD41獲取OCR寄存器Power up status bit的狀態(tài)，一直發(fā)送到該bit為高電平為止，此時(shí)說明power on這個(gè)過程已經(jīng)完成。

4. 參考資料

SDIO參考的資料如下：

下載地址如下：
https://download.csdn.net/download/ZHONGCAI0901/14975835

移植成功的完整代碼下載地址如下：
https://download.csdn.net/download/ZHONGCAI0901/15265756

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【STM32】STM32 SDIO SD卡读写测试（二）-- SD_Init之Power On阶段的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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