SD卡驱动编程详解：初始化与读写流程

SD卡驱动编写涉及一系列复杂的步骤和注意事项，主要围绕SecureDigital Memory Card (SD) 的工作原理、驱动模式选择以及具体操作流程展开。SD卡以其内置控制器的特点，驱动编写针对的是控制器接口，而不是Flash Memory本身。SD卡支持三种模式：SPI（Serial Peripheral Interface）模式和SDBUS（Single Data Rate Bus）模式，每种模式下的引脚功能不同，因此在编程时需确保时序匹配。 驱动流程主要包括以下几个关键步骤： 1. 命令理解：SD卡是基于命令驱动的，理解CMD命令及其格式至关重要。例如，CMD6通常用于获取卡片能力信息，CRC校验（如CRC7和CRC16）用于数据传输的完整性验证。共有32条命令，其中25条是基本命令，7条是用户应用命令，每个命令都有特定的功能和返回数据格式。 2. 寄存器操作：R2、R3、R6等寄存器用于读取状态或访问卡片内容。通过发送CMD9或CMD10等命令，可以读取这些寄存器的信息。 3. 初始化和读写：在确保时序正确后，发送CMD0进行初始化，然后根据SD卡支持的操作发送相应的命令，如CMD55用于准备执行用户命令。读写数据时，要注意数据的上升沿有效性和时钟的触发。 4. 模式选择：SD卡在上电时，CS信号的状态决定其工作模式。如果CS接地，卡片将启动SPI模式；若接高电平，则进入SDBUS模式。在SDBUS模式下，发送CMD0可能导致无响应，而在SPI模式下则可以正常交互。 5. 级联和操作流程：SD卡支持级联功能，即可以在总线上连接多个设备，通过初始化命令选择要操作的卡片，并使用状态转换命令退出当前卡片的操作。但请注意，单个SD卡模式的选择通常是自动完成的，不需要手动干预。 6. 常见问题及解决：在驱动过程中，可能会遇到时序不匹配导致的通信问题，尤其是在CMD0命令的处理上。调试时需细致检查时钟和信号的同步性，以确保正确发送和接收指令。 SD卡驱动编写需要深入了解卡片的工作原理、命令集以及通信协议，同时注意不同模式下的信号处理和操作流程，这对于确保驱动的稳定性和兼容性至关重要。