SD/MMC物理层协议--Apple的学习笔记

前言：

uboot学习阶段主要关注的外设是sdram及sd卡启动。并且都是和memory相关的，那么memory是我本次复习的重点，sdram驱动比较简单，配置些delay参数即可使用。所以把sd卡相关协议继续进行技术扩展及深入，winhex解析FAT32存储格式理解MBR--Apple的学习笔记里面我简单的提了下sd卡相关，所以这2天就是去官网下载了最新SD卡物理层协议V8.0在看。系统的了解下，并且深入的了解下sd的初始化。

不看不知道，一看吓一跳，sd卡现在发展的真实五花八门，容量越来越大，速度越来越快，当前比较新的是uhs卡，pin脚又多了一层，协议命令也追加了。另外NVMe和PCIe协议都加入进来了，sdio和spi协议在sd卡上的应用将来看来会被淘汰了。万变不离其宗，我还是学习些经典的基础内容。

疑问1

当传输data过程中，一个data传输完成后，Data0线作为busy。那么怎么判断data0代表数据还是代表busy呢？
答：因为数据格式是固定的，所以传输完数据+crc+一个bit1。这是可以解析出来的。之后data0线一直未低则说明buffer full正在写入处于忙状态。
需要注意的是CMD7可以退出传输模式，但是不会终止program，所以CMD7退出后又重新进入传输模式，可能之前依然处于program过程中

疑问2

读写超时后会发生什么？
答：我理解读超时(最大100ms)和写超时(最大250ms)就是想如下重点列表中第5项这样的应用场景。它采用关闭Clock来暂停sd，让sd卡认为是连续的而非超时的。Spec中写了所谓的超时是检查busy超过timeout时间。
网上搜索了案例，多任务处理sd卡处理代码若为低优先级会出现超时，超时后就是读写失败。看了am335x的手册，若打开中断，error发生则会进入中断。

疑问3

IOPS是什么意思?
答：IOPS的实际意思是硬盘每秒进行多少次4K文件的读出（或写入）。IOPS*4/1024=MB/s

重点

1. 电压匹配和容量匹配是初始化的重点。
2. CMD42和加密解密及强制擦除相关也是比较重要的。包括COP card和非COP card处理不同。
3. CMD6是设置访问模式及驱动能力的，也需要注意。
4. CMD8中的说明就提醒我了一个思路，若host支持的功能则都应该向设备发出询问。
5. AMD41还是比较有意思的，就是描述host自己没能力，但是还想发大数据的处理方法中需要用到此命令。在连续传输过程中，host的buffer只有512 byte而需要传输1K内容，则会采用等待一半的512字节传输完成后，通过AMD41命令来关闭clock，此时重新装载后512字节的内容到host buffer中，然后再开启clock。这样处理sd卡也认为是连续的过程，传输没有中断过。
6. AU(allocation unit)和RU(record unit)。AU中包含多个16K的RU，RU不能跨越AU边界。
   一般第一个AU是保存文件系统的，所以用户不能修改。后面介绍了一个FAT更新流程。显示FAT table表的写入，最后是DIR的写入。提及到了CMD20。
7. 对于大数据的读写有CQ命令队列模式，将操作分为命令阶段和数据传输阶段，说白了全都连接起来操作速度当然快。
8. SPI模式和SDIO模式除了总线连接及速度的区别，应该命令支持也是不同的。

参考：

1.SDIO—SD卡读写测试

2.ufs物理层协议中文