SD卡驱动编写详解：从基础到实践

"该文档是关于SD卡驱动编写的详细指南，适合硬件开发新手学习。内容涵盖了SD卡的规格、驱动模式、命令格式、时序分析以及驱动流程。" 在SD卡驱动编写过程中，首先需要了解SD卡的基本概念。SD卡全称为Secure Digital Memory Card，是一种基于Flash Memory的存储卡，它自带控制器，因此驱动程序是针对控制器接口而非直接与Flash Memory交互。SD卡支持SPI模式、SDBUS模式（1-bit和4-bit）三种驱动模式，不同模式下的PIN定义有所差异。 以SD1bitmode为例，驱动SD卡的关键在于理解和掌握命令驱动机制。SD卡的命令由基本格式构成，包括CRC7校验。在实际操作中，可以使用示波器来观察CMD6命令的发送波形，以理解命令的发送格式。CRC7和CRC16的计算通常需要函数支持或查表方法，用于数据的校验。 SD卡共32条命令，分为25条基本命令和7条用户应用命令。执行用户命令前需先发送CMD55作为前导命令，确保正确执行后续用户命令。命令的响应格式有R1、R2、R3、R6等，这些格式返回卡的状态信息或者通过CMD9和CMD10读取寄存器内容。 在驱动实现中，初始化SD卡是非常关键的步骤，包括选择驱动模式、发送初始化命令（如CMD0）以及读写数据。在调试过程中，时序匹配是常见问题，需要特别关注数据的上升沿有效和下降沿触发规则。例如，CMD0命令在SPI模式下会得到回应，而在SDBUS模式下则不会。 整个SD卡操作的流程大致如下： 1. 驱动模式选择：根据CS引脚电平决定进入SPI或SDBUS模式。 2. 初始化SD卡：发送CMD0进行复位。 3. 发送SD卡支持的操作命令，了解卡的状态和特性。 4. 退出CD卡操作：通过特定命令切换状态或释放卡。 SD卡支持多卡级联，但不支持在单一模式下选择具体卡片。在总线上挂载多个设备时，需要通过初始化命令来选择相应的SD卡。编写SD卡驱动需要深入理解其协议规范、命令结构以及通信时序，这对于硬件开发者来说是一项重要的技能。