eMMC协议详解：数据写入时序与内部结构

"EMMC协议.ppt" eMMC（Embedded Multi Media Card）协议是嵌入式多媒体卡协议，常用于移动设备如智能手机和平板电脑中，它定义了主机系统与存储设备之间的通信规范。该协议涉及数据的读写、设备状态管理、工作模式选择等多个方面。 在写数据的时序中，eMMC协议支持单倍数据率（Single Data Rate, SDR）和双倍数据率（Double Data Rate, DDR）模式。在SDR模式下，数据在时钟的上升沿被主机发出并被设备采样，每个数据线上附带一个CRC校验码。而在DDR模式下，数据可以在时钟的上升沿和下降沿都被采样，每个有效的数据位有两个CRC，用于提高数据传输的准确性。数据块大小固定为512字节，总线宽度可选4位或8位。奇数字节在时钟上升沿采样，偶数字节在下降沿采样，每个数据块及对应的CRC在两个沿上完成传输。起始位、结束位以及CRC的状态位只在时钟上升沿进行采样。 eMMC的结构包括设备状态与工作模式、总线模式的关联。主机通过CLK、CMD和DAT线与设备交互，同时使用控制逻辑、CRC生成/校验来确保数据传输的正确性。内部总线系统连接各个组件，如RST_n控制复位，CMD线用于发送和接收命令，DAT线用于数据传输，而CRC7和CRC16则分别对CMD和DAT线上的数据进行校验。 eMMC的内部寄存器是管理设备状态和功能的关键。例如，CID寄存器包含128位的设备唯一标识；RCA2寄存器存储16位的相对地址，用于后续设备识别；DSR寄存器用于优化总线性能；CSD和EXT_CSD寄存器分别包含设备的专用数据和扩展配置信息；OCR寄存器记录设备的工作条件，如电压范围和访问模式。 命令和应答机制是eMMC通信的核心。命令分为四类：无应答的广播命令（bc）、有应答的广播命令（bcr）、无数据传输的点对点命令（ac）和带有数据传输的点对点命令（adtc）。每个命令都是48位，包括命令类型、6位的命令索引、32位的参数（如有需要）以及CRC7保护。应答也通过CMD线返回，根据不同的应答类型，其内容和CRC7保护方式有所不同，主要包括R1、R1b、R2、R3和R5类型的应答。 eMMC协议是一个复杂的、高效的数据传输协议，确保了主机系统与嵌入式存储设备之间的稳定和可靠通信。其数据写入时序、内部结构和命令应答机制都是为了优化性能和数据完整性，适应移动设备的存储需求。理解这些知识点对于设计和调试与eMMC设备相关的硬件和软件至关重要。