SD主控制器设计详解：接口、功能与内部结构

SD主控制器设计文档是一份详尽的参考资料，主要关注于为SD/SDIO/MMC卡提供CPU主设备（如CPU）访问接口的设计细节。这份文档涵盖了以下几个关键部分： 1. **概述** (General Description): - SDHostController的主要功能是作为SD/SDIO/MMC卡与主机设备之间的桥梁，支持8/16位同步或异步处理器接口，以满足不同系统的需求。 - 该控制器注重提高数据传输性能，包括DMA（直接内存访问）技术，允许在不占用CPU的情况下进行高速数据传输，并集成中断控制机制，使得设备可以及时响应外部事件。 2. **特性** (Features): - 兼容性强大：文档明确指出，SDHostController符合SD规范版本2.0，SDIO规范版本1.0以及MMC规范版本4.0，这意味着它可以与市面上广泛使用的这些标准卡类进行无缝通信。 3. **物理接口** (Pin Configurations and Descriptions): - 文档提供了详细的9针接口设计，这是SD主控制器与SD卡之间连接的基础，用于传输数据和控制信号。 4. **结构与功能模块** (Submodule Implementations): - 包括CPU总线接口、预分频器、数据缓冲区（FIFO）、标准寄存器、命令控制和数据控制等核心模块，每个模块都有其特定的功能和作用。 - **CPU Bus Interface**: 与CPU的交互，定义了数据传输的协议和时序。 - **Prescaler**: 负责调整时钟频率，确保与SD卡的通信速率匹配。 - **FIFO**: 储存暂存数据，减少CPU访问SD卡的次数，提高效率。 - **Standard Registers**: 存储控制器状态、配置和其他控制信息的寄存器集合。 - **Command Control**: 管理SD卡命令执行，如CMD（Command）信号的发送和接收。 - **Data Control**: 控制数据传输，包括读取、写入操作和错误检测。 5. **寄存器** (Registers): - 文档详细介绍了寄存器映射和每个寄存器的作用，包括配置寄存器类型和标准SDHost寄存器，这些都是实现SD卡操作的关键控制元素。 6. **操作流程** (Operation): - 主设备通过读写寄存器来指挥SDHostController执行一系列操作，如启动传输、设置参数、读取状态等。 7. **历史修订** (Revision History): - 提供了文档版本的更新记录，便于跟踪更改和保持设计的最新状态。 这份SD主控制器设计文档为开发人员提供了深入理解SD卡接口设计、实现高效数据交换以及与多种SD标准卡兼容的关键信息，对于构建高性能的嵌入式系统具有重要的参考价值。