STM32學(xué)習(xí)筆記——SDIO(1)
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這個(gè)圖看起來有點(diǎn)復(fù)雜，感覺無從下手，其實(shí)仔細(xì)瞧瞧就跟我們數(shù)電學(xué)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖差不多，框框里面是各種操作，箭頭指向下一步操作，直線引出去的部分就是狀態(tài)發(fā)生跳轉(zhuǎn)的條件。首先上電（power-on），然后發(fā)出CMD0，再接著發(fā)送CMD8，有應(yīng)答（response）判斷為Ver2.00或更新的SDMC，無應(yīng)答（no response）判斷為ver2.00或者更新版SDMC（電壓不匹配(voltage mismatch) ）或ver1.X SDMC或不是SDMC。若判斷為前一種情況，則問詢是否為有效應(yīng)答（valid response），如果不是，判斷為無效卡，否則判斷為有效卡且開始循環(huán)發(fā)送ACMD41指令直至SD卡發(fā)出power up應(yīng)答。然后判斷CCS（card capacity status——卡容量狀態(tài)）位，為1則判斷為ver2.00或者更新的大容量卡（high capacity SD memory card），否則判斷為ver2.00或者更新的標(biāo)準(zhǔn)卡（sandard capacity SD memory card）。至此，power on工作結(jié)束。
上文只是對狀態(tài)圖進(jìn)行了一個(gè)解讀，真正要控制還是需要知道各個(gè)CMD如何發(fā)送。SD卡協(xié)議提供了幾個(gè)CMD的格式以及其響應(yīng)值的格式（如果有相應(yīng)的話）。下面就對函數(shù)的具體編寫進(jìn)行下總結(jié)。
（1）初始化SDIO
利用SDIO_Init中的結(jié)構(gòu)體初始化SDIO接口。該結(jié)構(gòu)體有以下幾個(gè)成員函數(shù)：SDIO_ClockDiv、SDIO_ClockEdge、SDIO_ClockBypass、SDIO_ClockPowerSave、SDIO_BusWide、SDIO_HardwareFlowControl。其中比較重要的是SDIO_ClockDiv成員，它確定了SDIO的分頻系數(shù)，在不使用旁路時(shí)鐘（ByPass）的時(shí)候SDIO_CLK=HCLK/(SDIO_ClockDiv+2)，我們在這里將SDIO_CLK設(shè)置為400kHZ，就是通過設(shè)置分頻系數(shù)實(shí)現(xiàn)的。初始化完成后，就進(jìn)行第一步，也就是power on，調(diào)用SDIO_SetPowerState函數(shù)即可。最后別忘記使能SDIO的時(shí)鐘。
(2)發(fā)送CMD0
由STM32向SD卡發(fā)送指令可以直接調(diào)用SDIO_SendCommand函數(shù)，該函數(shù)包含一個(gè)結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體有以下幾個(gè)成員：SDIO_Argument、SDIO_CmdIndex、SDIO_Response、SDIO_Wait、SDIO_CPSM。跟我們編程密切相關(guān)的一個(gè)是SDIO_Argument——參數(shù)，許多帶有響應(yīng)的命令都需要通過設(shè)置參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，由于CMD0沒有響應(yīng)，所以此處設(shè)為0x00即可。SDIO_CmdIndex成員是該結(jié)構(gòu)體核心——指令指數(shù)。也就是說，如果我要發(fā)送CMD0，SDIO_CmdIndex=0，如果發(fā)送ACMD41,SDIO_CmdIndex=41，但是注意此處SDIO_CmdIndex的值是等于指令，而且是指令的十進(jìn)制形式，但是我們在給SDIO_CmdIndex賦值時(shí)必須轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制。SDIO_Wait設(shè)置等待中斷。填寫好結(jié)構(gòu)體后檢測是否正確受到CMD0，然后才能進(jìn)行下一步。為了保證程序正確，這樣的檢測在每一個(gè)指令發(fā)送周期都是必須的。
（3）發(fā)送CMD8
用同樣類似的方式發(fā)送CMD8。注意此時(shí)CMD8是帶有響應(yīng)的指令，接收到指令后sd返回該SDIO_Argument的值，所以對SDIO_Argument要進(jìn)行特殊設(shè)置，設(shè)置后SDIO->ARG寄存器便有了該值。SDIO_Response——把應(yīng)答模式設(shè)置成短應(yīng)答，這是根據(jù)參考指南設(shè)置的。同樣地，在填寫完結(jié)構(gòu)體后檢查是否接收到命令。根據(jù)SD協(xié)議初始化流程圖，此時(shí)如果有響應(yīng)則SD遵循2.00協(xié)議，否則說明是1.x 或者mmc。無論是哪一種情況，都發(fā)送CMD55來檢測。
（4）發(fā)送CMD55
CMD55是一個(gè)特殊的指令，該指令告訴主機(jī)下一個(gè)command將會是一個(gè)應(yīng)用指令（application command），比如要發(fā)送ACMD41之前必須先發(fā)送CMD55。此處發(fā)送CMD55是為了檢測卡的類型。不過暫時(shí)沒沒看懂為什么是發(fā)送CMD55,因?yàn)殛P(guān)于CMD55的解釋中并沒有提到它能夠檢測卡類型，只說了它的應(yīng)答類型是R1。判斷是SD卡或者是不支持的卡。
（5）進(jìn)入循環(huán)，再次發(fā)送CMD55
這次發(fā)送CMD55就是為發(fā)送ACMD41做準(zhǔn)備了。為什么要在循環(huán)里發(fā)送呢？因?yàn)镾D協(xié)議初始化狀態(tài)圖中發(fā)送ACMD的過程是一個(gè)反復(fù)地，指導(dǎo)檢測出power up為1為止，所以該處的循環(huán)條件設(shè)置成!validvoltage,validvoltage為OCR的power up位。需要注意的是例程中的循環(huán)條件是(!validvoltage) && (count < SD_MAX_VOLT_TRIAL)，也就是說它設(shè)置了一個(gè)最大檢測次數(shù)，當(dāng)超過該檢測次數(shù)仍然沒有power up時(shí)就可以跳出，反饋檢測失敗的信息，這樣程序不會死在此處。
（6）發(fā)送ACMD41
發(fā)送了CMD55后檢測到收到指令，緊接著發(fā)送ACMD41指令。ACMD41響應(yīng)類型是R3，該響應(yīng)返回OCR寄存器的值，稍后我們需要這個(gè)寄存器來判斷卡容量以及power up狀態(tài)。注意此處參數(shù)格式規(guī)定的是HCS和Voltage Window共同確定的。填寫完結(jié)構(gòu)體后檢查是否正確接收指令，然后檢測power up位是不是1，不是的話再次循環(huán)，是則根據(jù)條件跳出循環(huán)。如果達(dá)到最大循環(huán)次數(shù)power up仍然沒置位，則返回卡不可用的信息。
（7）檢測卡的最終類型
正常上電好后，檢測OCR的CCS為，一次來判斷卡是SDHC還是SDSC。至此，power on函數(shù)功能到此結(jié)束。
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