SD Bus 模式的資料傳輸

由於SD 記憶卡在特定時間內只能有一個卡可以為傳輸狀態，因此命令 CMD7 被使用來選擇特定的 SD 記憶卡，使它處於傳輸狀態下。如果上次選 擇的SD 記憶卡還處於傳輸狀態，則其與主裝置的連線會被釋放，且會回到 待機狀態。當主裝置發出RCA 位址為“0x0000＂的 CMD7 命令時，所有的 SD 記憶卡都會返回待機狀態 [6]，圖 3-44 為 SD 記憶卡的資料傳輸模式流 程圖。

圖 3-44 資料傳輸模式狀態圖 [6]

單區塊資料讀取 (CMD17 與 CMD18)

SD Bus 傳輸模式的讀取資料命令有 CMD17 與 CMD18 兩個，CMD17 READ_SINGLE_BLOCK)為啟動單次讀取數據塊的運作，在傳輸結束後記 憶卡回到等待狀態。CMD18 (READ_MULTIPLE_BLOCK)則是啟動多個數 據塊的讀取運作。CMD17 與 CMD18 的操作時序如圖 3-45，主裝置在 CMD 訊號線發送命令與接收回應，其中任何時候發送CMD12 停止傳輸命令即可 中止多個數據塊讀取的運作。

圖 3-45 SD bus 讀取數據塊操作時序 [4]

圖 3-46 為 SD Bus 的單一區塊資料讀取的範例程序，首先清除資料通 道狀態機(DPSM)，再使用 CMD16(SET_BLOCKLEN)命令來設定區塊容 量，接著設定 SDIO 模組的資料通道狀態機(DPSM)，最後下達 CMD17 (READ SINGLE BLOCK)命令，並接收一個區塊大小的資料。當資料接收完 成以後，檢查SDIO_STA 暫存器的各個旗標，來判斷接收資料的正確性。

程式名稱：SD_ReadBlock ( )

功能敘述：SD Bus 模式讀取單個區塊資料

輸 入：u32 addr，u32 *readbuff，u16 BlockSize 輸 出：錯誤狀態訊息 

SD_Error SD_ReadBlock(u32 addr, u32 *readbuff, u16 BlockSize) { SD_Error errorstatus = SD_OK;

u32 count = 0, *tempbuff = readbuff;

u8 power = 0;

if (NULL == readbuff)

{ errorstatus = SD_INVALID_PARAMETER;

return(errorstatus); }

SDIO_DPSM_Setup_Value(&SDIO_DataInitStructure, 0x00, 1, ToCard, Disable); // 清除 DPSM 設定 SDIO_DataConfig(&SDIO_DataInitStructure);

SDIO_DMACmd(DISABLE);

if (SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1) & SD_CARD_LOCKED) { errorstatus = SD_LOCK_UNLOCK_FAILED;

return(errorstatus); }

if ((BlockSize > 0) && (BlockSize <= 2048) && ((BlockSize & (BlockSize - 1)) == 0)) { power = convert_from_bytes_to_power_of_two(BlockSize);

if (errorstatus != SD_OK) { return(errorstatus); } // 檢查命令回應 } else

{ errorstatus = SD_INVALID_PARAMETER;

return(errorstatus); }

SDIO_DPSM_Setup_Value(&SDIO_DataInitStructure, BlockSize, (power<<4), ToSDIO, Enable);

SDIO_DataConfig(&SDIO_DataInitStructure); // 設定 DPSM SDIO_CMD (CMD17, addr, RESP_S, Enable); // 發送 CMD17 errorstatus = CmdResp1Error(SDIO_READ_SINGLE_BLOCK);

if (errorstatus != SD_OK) { return(errorstatus); } // 檢查命令回應 if (DeviceMode == SD_POLLING_MODE)

{ while (!(SDIO->STA &(SDIO_FLAG_RXOVERR | SDIO_FLAG_DCRCFAIL | SDIO_FLAG_DTIMEOUT | SDIO_FLAG_DBCKEND | SDIO_FLAG_STBITERR))) { if (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXFIFOHF) != RESET)

{ for (count = 0; count < 8; count++)

*(tempbuff + count) = SDIO_ReadData();

tempbuff += 8;

} }

if (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DTIMEOUT) != RESET) return (errorstatus);

while (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_RXDAVL) != RESET) { *tempbuff = SDIO_ReadData();

tempbuff++; }

SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS); // Clear all the static flags }

else if (DeviceMode == SD_DMA_MODE)

{ SDIO_ITConfig(SDIO_IT_DCRCFAIL | SDIO_IT_DTIMEOUT | SDIO_IT_DATAEND | SDIO_IT_RXOVERR | SDIO_IT_STBITERR, ENABLE);

SDIO_DMACmd(ENABLE);

DMA_RxConfiguration(readbuff, BlockSize);

while (DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC4) == RESET) {}

}

return(errorstatus);

} 

圖 3-46 SD bus 讀取資料磁區副程式

區塊資料寫入 (CMD24 與 CMD25)

SDIO 在寫入資料模式下是由寫資料塊命令(CMD24-27)來執行，圖 3-47 為寫入資料磁區的操作時序，主裝置把一個或多個資料區塊傳送到記憶卡 中，同時在每個資料區塊的尾端傳送 16 位元的 CRC 碼，資料區塊的大小 一樣由 CMD16 來設定。如果在寫入資料塊時發生 CRC 校驗錯誤，此時記 憶卡會通過SDIO_DAT0 訊號線返回錯誤狀態，而傳送的資料被丟棄不被寫 入，所有後續(在多區塊寫入模式)傳送的資料塊將被忽略。

圖 3-47 SD bus 寫入資料磁區操作時序 [4]

圖 3-48 為 SD Bus 的單一區塊資料寫入的範常式，首先清除資料通道 狀態機(DPSM)，再使用 CMD16(SET_BLOCKLEN)命令來設定區塊大小，

然後用 CMD13(SEND_STATUS)確認記憶卡狀態，接著為 CMD24 (WRITE SINGLE BLOCK)命令，當記憶卡正確回應後，設定資料通道狀態 (DPSM)，然後就可傳遞一個區塊大小的資料給記憶卡。當資料傳遞完成以 後，檢查SDIO_STA 暫存器的各個旗標，來判斷傳遞資料的正確性。

程式名稱：SD_WriteBlock ( )

功能敘述：SD Bus 模式寫入單個區塊資料

輸 入：u32 addr，u32 *writebuff，u16 BlockSize 輸 出：錯誤狀態訊息 

SD_Error SD_WriteBlock(u32 addr, u32 *writebuff, u16 BlockSize)

u32 timeout = 0, bytestransferred = 0;

cardstatus = 0, count = 0, restwords = 0; *tempbuff = writebuff;

if (writebuff == NULL)

{ errorstatus = SD_INVALID_PARAMETER; return(errorstatus); } TransferError = SD_OK; TransferEnd = 0; TotalNumberOfBytes = 0;

SDIO_DPSM_Setup_Value(&SDIO_DataInitStructure, 0, 1, ToCard, Disable);

SDIO_DataConfig(&SDIO_DataInitStructure);

SDIO_DMACmd(DISABLE);

if (SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1) & SD_CARD_LOCKED)

{ errorstatus = SD_LOCK_UNLOCK_FAILED; return(errorstatus); } if (CardType == SDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD)

{ BlockSize = 512; addr /= 512; }

if ((BlockSize > 0) && (BlockSize <= 2048) && ((BlockSize & (BlockSize - 1)) == 0)) { power = convert_from_bytes_to_power_of_two(BlockSize);

SDIO_CMD (CMD16, BlockSize, RESP_S, Enable); // 發送 CMD16 errorstatus = CmdResp1Error(SDIO_SET_BLOCKLEN);

if (errorstatus != SD_OK) { return(errorstatus); } // 檢查命令回應 } else

{ errorstatus = SD_INVALID_PARAMETER; return(errorstatus); } timeout = SD_DATATIMEOUT;

do { timeout--;

SDIO_CMD (CMD?, (RCA<<16), RESP_S, Enable); // 發送 CMD?

errorstatus = CmdResp1Error(SDIO_SEND_STATUS);

if (errorstatus != SD_OK) { return(errorstatus); } // 檢查命令回應 cardstatus = SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1);

} while (((cardstatus & 0x00000100) == 0) && (timeout > 0));

if (timeout == 0) { return(SD_ERROR); }

SDIO_CMD (CMD24, addr, RESP_S, Enable); // 發送 CMD24 errorstatus = CmdResp1Error(SDIO_WRITE_SINGLE_BLOCK);

if (errorstatus != SD_OK) { return(errorstatus); } // 檢查命令回應 TotalNumberOfBytes = BlockSize; StopCondition = 0; SrcBuffer = writebuff;

SDIO_DPSM_Setup_Value(&SDIO_DataInitStructure, BlockSize, (power<<4), ToCard, Enable);

SDIO_DataConfig(&SDIO_DataInitStructure);

if (DeviceMode == SD_POLLING_MODE)

{ while (!(SDIO->STA & (SDIO_FLAG_DBCKEND | SDIO_FLAG_TXUNDERR |

SDIO_FLAG_DCRCFAIL | SDIO_FLAG_DTIMEOUT | SDIO_FLAG_STBITERR))) { if (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_TXFIFOHE) != RESET)

{ if ((TotalNumberOfBytes - bytestransferred) < 32)

{ restwords = ((TotalNumberOfBytes - bytestransferred) % 4 == 0) ?

if (SDIO_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DTIMEOUT) != RESET)

{ errorstatus = SD_DATA_TIMEOUT; return(errorstatus); } } else if (DeviceMode == SD_INTERRUPT_MODE)

{ SDIO_ITConfig(SDIO_IT_DCRCFAIL | SDIO_IT_DTIMEOUT | SDIO_IT_DATAEND | SDIO_FLAG_TXFIFOHE | SDIO_IT_TXUNDERR | SDIO_IT_STBITERR, ENABLE);

while ((TransferEnd == 0) && (TransferError == SD_OK)) {}

if (TransferError != SD_OK) { return(TransferError); } } else if (DeviceMode == SD_DMA_MODE)

{ SDIO_ITConfig(SDIO_IT_DCRCFAIL | SDIO_IT_DTIMEOUT | SDIO_IT_DATAEND | SDIO_IT_TXUNDERR | SDIO_IT_STBITERR, ENABLE);

DMA_TxConfiguration(writebuff, BlockSize);

SDIO_DMACmd(ENABLE);

while (DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC4) == RESET) {}

while ((TransferEnd == 0) && (TransferError == SD_OK)) {}

if (TransferError != SD_OK) { return(TransferError); } }

SDIO_ClearFlag(SDIO_STATIC_FLAGS); /* Clear all the static flags */

errorstatus = IsCardProgramming(&cardstate); /* Wait till the card is in programming state */

while ((errorstatus == SD_OK) && ((cardstate == SD_CARD_PROGRAMMING) ||

(cardstate == SD_CARD_RECEIVING))) { errorstatus = IsCardProgramming(&cardstate); } return(errorstatus);

} 

圖 3-48 SD bus 寫入資料磁區副程式