基于ReWorks平臺的SD卡驅動(dòng)程序設計

摘要：SD卡作為一種大容量、高性能的固體存儲設備廣泛應用于各類(lèi)嵌入式系統。目前基于嵌入式ReWorks系統的SD卡驅動(dòng)研究還比較少。為實(shí)現SD卡在ReWorks平臺上的數據存取，本文以S3C2440為處理器研究了基于SD總線(xiàn)模式的SD卡初始化過(guò)程和讀／寫(xiě)過(guò)程，并根據ReWorks系統關(guān)鍵數據結構和建立塊設備的工作流程，在ReWorks系統平臺上實(shí)現了的SD模式下的SD卡驅動(dòng)程序。該驅動(dòng)程序的結構及實(shí)現細節時(shí)ReWor-ks平臺的塊設備驅動(dòng)開(kāi)發(fā)以及其他系統平臺的SD卡驅動(dòng)開(kāi)發(fā)均有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：驅動(dòng)程序；ReWorks；SD卡；嵌入式系統

0 引言
SD卡(Secure Digital Memory Card)是由日本松下、東芝及美國SanDisk公司于1999年8月在MMC卡(Multi Media Card)基礎上共同研制而成的具有大容量、高性能、安全性好等特點(diǎn)的多功能存儲卡。由于SD卡通過(guò)9針的硬件接口與專(zhuān)門(mén)的驅動(dòng)器接口相連接，不需要外接電源維持記憶信息，而且作為一體化固體介質(zhì)，沒(méi)有任何移動(dòng)部件，所以不用擔心機械移動(dòng)帶來(lái)的損壞。由于SD卡讀／寫(xiě)速度快、移動(dòng)靈活性好、安全性強，加之體積很小，SD卡被廣泛使用于嵌入式便攜移動(dòng)裝置上作為嵌入式系統的數據存儲設備，如：數碼相機、PDA和多媒體播放器等。SD卡用于ReWorks嵌入式系統，必須要開(kāi)發(fā)相應的驅動(dòng)程序。

1 SD卡操作流程
SD卡具備SPI和SD兩種總線(xiàn)模式，這兩種模式下的卡的初始化過(guò)程和讀／寫(xiě)過(guò)程各有特點(diǎn)，具體驅動(dòng)程序的實(shí)現細節不同。SD卡有SD和SPI兩種通信模式，前者可獲得比后者更高的通信速率。在SD模式下的總線(xiàn)協(xié)議類(lèi)似于問(wèn)答方式，先由主機向卡發(fā)送CMD指令接著(zhù)被尋址的卡做出響應，根據接收的主機指令的不同，響應幀內容和長(cháng)度也不同，具體有4種R1，R2，R3和R6，其中R1，R3，R6總長(cháng)為48位，R2總長(cháng)為136位，響應幀格式如圖1所示。幀傳輸總是以高位開(kāi)始，低位結束。本文采用SD總線(xiàn)模式對SD卡進(jìn)行操作。

1．1 SD卡初始化過(guò)程
在對SD卡進(jìn)行讀／寫(xiě)操作前必須對卡進(jìn)行初始化，在卡的初始化過(guò)程中所有的主機與卡的通信都只走命令接口。在識別模式下主機對卡進(jìn)行軟復位，由卡發(fā)布RCA(Relative Card Address)地址，主機對其確認，此后主機用RCA地址對相應的卡進(jìn)行操作。上電復位或者發(fā)送CMD0可使SD卡進(jìn)入空閑模式(IdleState)，總線(xiàn)激活后，在SD模式下應該用CMD55(APP_CMD)命令(其中RCA=0x0000)對卡進(jìn)行操作，以使卡將下一指令解釋為應用指令即ACMD，再用ACMD41(SD_SEND_OP_COND)對卡進(jìn)行操作，卡對該指令的響應將記錄在操作條件寄存器中，同時(shí)不兼容韻卡將進(jìn)入非活動(dòng)狀態(tài)(Inactive State)，此后主機發(fā)出CMD2(ALL_SEND_CID)指令，獲取卡的識別編碼，獲取識別碼后，主機將發(fā)出CMD3(SEND_RE-LATIVE_ADDR)指令獲取RCA地址。以上為SD卡初始化的基本流程，此后主機將用RCA地址對卡進(jìn)行讀／寫(xiě)操作，SD卡在SD模式下的初始化的詳細狀態(tài)轉換圖如圖2所示。