SD（全名為Secure Digital Memory Card，安全數(shù)碼卡），是一種存儲(chǔ)卡的標(biāo)準(zhǔn)，它被廣泛地用于便攜式設(shè)備上，如數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）和多媒體播放器等。它的技術(shù)是基于MMC（MultiMedia Card）格式，因此SD兼容MMC。

s3c2440集成了SD控制器，可以方便地讀寫SD、MMC和對(duì)SDIO進(jìn)行操作。在這里，我們只研究對(duì)SD/MMC的操作。

要想能夠使s3c2440正確讀寫SD/MMC，就首先要清楚SD的規(guī)范協(xié)議，由于SD兼容MMC，所以兩者的協(xié)議差別不大。SD的協(xié)議較為繁瑣，下面只簡略介紹最基本的內(nèi)容：

對(duì)SD進(jìn)行操作包括兩個(gè)階段：卡的識(shí)別和卡的數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)通過各種命令對(duì)SD進(jìn)行操作，絕大多數(shù)命令都需要SD進(jìn)行應(yīng)答響應(yīng)。在卡的識(shí)別階段，用到的命令只有CMD1（得到主機(jī)的操作電壓）、CMD2（得到卡的識(shí)別碼）和CMD3（配置或得到卡的相對(duì)地址），其中也可以使用CMD0命令使卡進(jìn)入空閑狀態(tài)。CMD1只能用于MMC，SD要用ACMD41輔助命令。在正確配置完該階段后，卡進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。在卡的數(shù)據(jù)傳輸階段可以完成對(duì)卡內(nèi)存地址的讀寫等操作。

卡內(nèi)還配備了幾個(gè)寄存器，主要有OCR寄存器，用于配置操作電壓范圍，使用命令CMD1可以獲得；CID寄存器，用于得到卡的基本信息，使用命令CMD2或CMD10可以獲得；CSD寄存器，用于提供卡特性信息，使用CMD9可以獲得；RCA寄存器，保存卡的相對(duì)地址。另外在卡應(yīng)答響應(yīng)信息中，會(huì)包括卡的狀態(tài)信息，主機(jī)可以利用該信息獲知卡的各種狀態(tài)，以便進(jìn)一步操作。

s3c2440只要按照SD的協(xié)議去操作，就能正確讀寫SD。在初始化階段，要配置SDICON寄存器以及負(fù)責(zé)傳輸頻率的SDIPRE寄存器，并且還要等待一段時(shí)間，以保證初始化正確執(zhí)行。在命令傳輸階段，SDICmdArg寄存器負(fù)責(zé)傳輸命令參數(shù)，SDICmgCon寄存器負(fù)責(zé)傳輸命令索引值，通過SDICmdSta寄存器可以獲知命令傳輸過程中的各種狀態(tài)，命令的響應(yīng)信息存儲(chǔ)在SDIRSPn中。在數(shù)據(jù)傳輸階段，SDIDTimer寄存器可以設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸?shù)某瑫r(shí)時(shí)間，SDIBSize寄存器用于設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸塊的大小，寄存器SDIDatCon和SDIDatSta用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂坪蜖顟B(tài)，而數(shù)據(jù)是通過SDIDAT寄存器利用內(nèi)部的FIFO來進(jìn)行傳輸?shù)?，其中寄存器SDIFSTA用于獲知FIFO的各種狀態(tài)。

下面就具體給出一個(gè)讀寫SD的測(cè)試實(shí)例。該段程序是先對(duì)SD進(jìn)行寫操作，然后再從SD中讀取該組數(shù)據(jù)，檢查寫入的數(shù)據(jù)和讀取的數(shù)據(jù)是否一致，其中我們利用UART來獲知一些必要的傳輸狀態(tài)。我們只用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且使用的是塊操作模式。該段程序是針對(duì)MMC所編寫，并不適用于SD，但只需做少許改動(dòng)（在設(shè)置相對(duì)地址的地方）就可以用于SD。


unsigned int *Tx_buffer;
unsigned int *Rx_buffer;

…………

void Main(void)
{
int i;
int tempSta;
int block=16;//傳輸數(shù)據(jù)塊大小
char flag;
int response;

//UART0的基本配置
…………

//SDI端口配置
rGPEUP = 0xf83f;//SDCMD, SDDAT[3:0]上拉有效.
rGPECON = 0xaaa<<10;//SDCMD, SDDAT[3:0], SDCLK

//初始化SDI
rSDIPRE=124;//SDI初始階段傳輸頻率為400KHz
rSDICON=(3<<4)|1;//SDCLK為MMC類型，字節(jié)順序?yàn)門ype B，使能SDCLK輸出
rSDIFSTA|=1<<16;//FIFO復(fù)位
rSDIBSIZE=0x200;//傳輸數(shù)據(jù)塊大小為512字節(jié)(128字)
rSDIDTIMER=0x7fffff;//設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸?shù)某瑫r(shí)時(shí)間

flag=1;

for(i=0;i<0x1000;i++)
;//等待74個(gè)SDCLK

//卡的識(shí)別階段
//CMD0GO_IDLE_STATE
rSDICARG=0x0;//設(shè)置CMD0參數(shù)為0
rSDICCON=(1<<8)|0x40;//無響應(yīng)，開始傳輸CMD0，命令信息為命令索引值加0x40
//等待CMD0結(jié)束
tempSta=rSDICSTA;//讀取命令狀態(tài)寄存器
while((tempSta&0x800)!=0x800)//判斷命令是否結(jié)束
tempSta=rSDICSTA;//沒有結(jié)束，則繼續(xù)等待
rSDICSTA=tempSta;//清命令狀態(tài)
rSDICSTA=0xa00;//

//CMD1CEND_OP_COND
for(i=0;i<200;i++)
{
rSDICARG=0xff8000;//CMD1參數(shù)：2.7V~3.6V
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x41;//有響應(yīng)，開始傳輸CMD1

//檢查命令狀態(tài)
tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;//檢查命令傳輸是否結(jié)束或超時(shí)

if( (tempSta&0xf00) == 0xa00 )//如果命令傳輸沒有錯(cuò)誤或超時(shí)
{
if((rSDIRSP0>>16)==0x80ff)//OCR內(nèi)容正確，且不忙
{
rSDICSTA=0xa00;//清命令狀態(tài)
break;//退出循環(huán)
}
}
}

if(i>190)//沒有檢測(cè)到MMC
{
flag=0;//清標(biāo)志
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=0x66;//向UART0發(fā)送信息，表示無MMC
rGPBDAT =~0x1e0;//亮4個(gè)LED
}
else//檢測(cè)到了MMC
{
rSDICSTA=0xa00;//清命令狀態(tài)

//CMD2ALL_SEND_CID
while(flag)
{
rSDICARG=0x0;//CMD2無需參數(shù)
rSDICCON=(0x1<<10)|(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x42;//有128位長響應(yīng)，開始傳輸CMD2
tempSta=rSDICSTA;
while(!(((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400)))
tempSta=rSDICSTA;//檢查命令傳輸是否結(jié)束或超時(shí)

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )//如果命令傳輸沒有錯(cuò)誤或超時(shí)
{
rSDICSTA=0xa00;
break;//退出循環(huán)體
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}
//通過UART0輸出MMC的CID信息，一共128位
//在這里得到的CID信息為15 00 00 30 30 30 30 30 30 11 F1 01 11 28 29 ED
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=0xee;
response=rSDIRSP0;
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>24);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>16);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>8);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response);

response=rSDIRSP1;
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>24);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>16);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>8);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response);

response=rSDIRSP2;
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>24);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>16);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>8);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response);

response=rSDIRSP3;
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>24);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>16);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response>>8);
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=(char)(response);

//CMD3SET_RELATIVE_ADDR，設(shè)置卡的相對(duì)地址
while(flag)
{
rSDICARG=1<<16;//設(shè)置CMD3參數(shù)，即相對(duì)地址，為1
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x43;//等待響應(yīng)，開始傳輸CMD3

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}

//卡的數(shù)據(jù)傳輸階段
rSDIPRE=2;//重新設(shè)置SDI的傳輸頻率，約為16MHz

//CMD13SEND_STATUS
//檢查當(dāng)前狀態(tài)是否為待機(jī)狀態(tài)，否則等待直到變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)為止
while(flag)
{
rSDICARG=1<<16;//設(shè)置CMD13參數(shù)，即相對(duì)地址
rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4d;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
if((rSDIRSP0 & 0x1e00)==0x600)
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}

//CMD7SELECT/DESELECT_CARD，把當(dāng)前狀態(tài)從待機(jī)狀態(tài)變?yōu)閭鬏敔顟B(tài)
while(flag)
{
rSDICARG=1<<16;
rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x47;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( ((tempSta&0x1f00) == 0xa00) )// Check no error and tranfro state
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}

//CMD13SEND_STATUS
//檢查當(dāng)前狀態(tài)是否為傳輸狀態(tài)，否則等待直到變?yōu)閭鬏敔顟B(tài)為止
while(flag)
{
rSDICARG=1<<16;
rSDICCON= (0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4d;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
if((rSDIRSP0 & 0x1e00)==0x800)
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;//clear all
}

//由于MMC是1位的總線寬，而系統(tǒng)默認(rèn)就是1位總線寬，所以在這里無需改動(dòng)數(shù)據(jù)總線寬度

//為數(shù)據(jù)的讀寫，準(zhǔn)備緩存數(shù)組
Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000;//發(fā)送數(shù)組
for(i=0;i<2048;i++)//512（一塊數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）×16（數(shù)據(jù)塊）＝2048×4
*(Tx_buffer+i)=2*i+1;//寫值

Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000;//接收數(shù)組
for(i=0;i<2048;i++)
*(Rx_buffer+i)=0;//清零

//寫數(shù)據(jù)，查詢方式
rSDIFSTA |= 1<<16;//FIFO復(fù)位

rSDIDCON=(2<<22)|(1<<20)|(1<<17)|(1<<14)|(3<<12)|(block<<0);//字、塊發(fā)送
rSDICARG=0;//寫入MMC的內(nèi)存首地址

//CMD25WRITE_MULTIPLE_BLOCK，多塊寫入命令
while(flag)
{
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x59;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}

//寫入MMC內(nèi)存數(shù)據(jù)
i=0;
while(i<128*block)
{
//檢查FIFO狀態(tài)
tempSta=rSDIFSTA;
if((tempSta&0x2000)==0x2000)//FIFO沒有滿
{
rSDIDAT=*Tx_buffer++;
i++;
}
}

//判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送正確
//檢查數(shù)據(jù)狀態(tài)
tempSta=rSDIDSTA;
while( !( ((tempSta&0x10)==0x10) | ((tempSta&0x20)==0x20) ))
tempSta=rSDIDSTA;//判斷數(shù)據(jù)傳輸是否結(jié)束或超時(shí)

if( (tempSta&0xfc) != 0x10 )//數(shù)據(jù)傳輸沒有結(jié)束
{
rSDIDSTA=0xec;//清狀態(tài)
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=0x88;//向UART0發(fā)送一個(gè)信息，表示SDI的某種錯(cuò)誤
flag=0;//清標(biāo)志，結(jié)束SDI的傳輸
}

if(flag)
{
rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12);//清數(shù)據(jù)傳輸
rSDIDSTA=0x10;
}

//CMD12STOP_TRANSMISSION，結(jié)束傳輸，回到傳輸狀態(tài)
while(flag)
{
rSDIDCON=(1<<18)|(1<<17)|(0<<16)|(1<<14)|(1<<12)|(block<<0);//忙檢查
rSDICARG=0x0;//CMD12無參數(shù)
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}

//檢查是否忙
if(flag)
{
tempSta=rSDIDSTA;
while( !( ((tempSta&0x08)==0x08) | ((tempSta&0x20)==0x20) ))
tempSta=rSDIDSTA;

if( (tempSta&0xfc) != 0x08 )//數(shù)據(jù)傳輸不是正確結(jié)束
{
flag=0;//清標(biāo)志，結(jié)束SDI傳輸
}
rSDIDSTA=0xf4;
}

//讀取MMC內(nèi)存數(shù)據(jù)
if(flag)
{
rSDIFSTA|=(1<<16);//FIFO復(fù)位
rSDIDCON=(2<<22)|(1<<19)|(1<<17)|(1<<14)|(2<<12)|(block<<0);//字、塊接收
rSDICARG=0;//設(shè)置讀取MMC的內(nèi)存首地址，要與寫入時(shí)的首地址一致
}

//CMD18READ_MULTIPLE_BLOCK，多塊讀命令
while(flag)
{
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x52;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;//clear all
}

if(flag)
{
i=0;
//讀MMC內(nèi)存
while(i<128*block)
{
if((rSDIDSTA&0x20)==0x20)//判斷是否超時(shí)
{
rSDIDSTA=(0x1<<0x5);//清狀態(tài)
flag=0;//清標(biāo)志，退出
break;
}
tempSta=rSDIFSTA;
if((tempSta&0x1000)==0x1000)//檢查FIFO是否為空
{
*Rx_buffer++=rSDIDAT;
i++;
}
}

rSDIDCON=rSDIDCON&~(7<<12);//清數(shù)據(jù)傳輸
rSDIFSTA &= 0x200;//清FIFO
rSDIDSTA=0x10;//清數(shù)據(jù)狀態(tài)
}

//CMD12STOP_TRANSMISSION，結(jié)束傳輸，回到傳輸狀態(tài)
while(flag)
{
rSDICARG=0x0;
rSDICCON=(0x1<<9)|(0x1<<8)|0x4c;

tempSta=rSDICSTA;
while( !( ((tempSta&0x200)==0x200) | ((tempSta&0x400)==0x400) ))
tempSta=rSDICSTA;

if( (tempSta&0x1f00) == 0xa00 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;//clear all
}

if(flag)
{
//比較兩個(gè)數(shù)組的內(nèi)容
Tx_buffer=(unsigned int *)0x31000000;
Rx_buffer=(unsigned int *)0x31800000;

for(i=0;i<128*block;i++)
{
if(Rx_buffer[i] != Tx_buffer[i])//有不相等的情況
{
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
rUTXH0=0x44;//向UART0發(fā)送一個(gè)信息，表示SDI的某種錯(cuò)誤
break;
}
}
}

//CMD7SELECT/DESELECT_CARD，把當(dāng)前狀態(tài)從傳輸狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)
while(flag)
{
rSDICARG=0<<16;//不帶參數(shù)
rSDICCON= (0x1<<8)|0x47;//無回復(fù)

tempSta=rSDICSTA;
if( (tempSta&0x800) != 0x800 )
{
rSDICSTA=0xa00;
break;
}
rSDICSTA=0xF<<9;
}


rSDICSTA=0x800;//結(jié)束SD
rSDIDCON=0;
rSDICSTA=0xffff;

if(flag)
rGPBDAT = ~0x60;//SD數(shù)據(jù)傳輸正確，亮2個(gè)LED
else
rGPBDAT =~0xe0;//SD數(shù)據(jù)傳輸失敗，亮3個(gè)LED
}

while(1)
;
}