STM32F4X SDIO(三) SD卡命令与响应

上一节说过SD卡的操作都是基于命令与响应，写操作有写操作的命令，读操作有读操作的命令，这节就来简单看一下SD卡都有哪些命令跟响应。

SD卡命令

命令类型

SD卡定义了4种命令类型，分别是以下几种

• 广播命令，没有响应(bc)
• 广播命令，有响应(bcr)
• 寻址命令，点对点(ac)
• 寻址数据传输命令(adtc)

通用命令与特殊命令

SD卡的命令可以分为两种使用模式，分别是通用命令和特殊命令。

• 通用命令:通用是所有SD卡都可以使用的命令，没有什么特殊的使用要求，直接把命令发给SD卡即可
• 特殊命令:SD卡制造商使用的的特定命令，在使用特殊命令前，需要先发送CMD55给SD卡，代表从CMD55开始的下一条命令为特殊命令。CMD55只对紧接着的第一条命令有效，如果CMD55的下一条命令为特殊命令，则执行其特殊功能，如果CMD55的下一条命令为通用命令，则执行通用命令。

命令的格式

• 所有的命令长度都是48位
• bit47为命令的起始位，低电平有效
• bit46命令的传输位，高电平有效，代表从控制器到SD卡
• bit45~bit40为命令号，代表是第几个命令
• bit39~bit8为参数，有些命令需要参数，比如传输SD卡地址
• bit7~bit1为命令的CRC7校验码，保证命令的准确性
• bit0为结束位，高电平有效
• 所有命令都是通过CMD信号线传输

SD卡命令列表

通用命令

基础命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD0	bc	[31:0]填充位	X	GO_IDLE_STATE	复位所有的卡到 idle 状态
CMD1	保留
CMD2	bcr	[31:0]填充位	R2	ALL_SEND_CID	通知所有卡通过CMD线返回CID值
CMD3	bcr	[31:0]填充位	R6	SEND_RELATIVE_ADDR	通知所有卡发布新 RCA
CMD4	bc	[31:16]DSR [15:0]填充位	X	SET_DSR	编程所有卡的 DSR
CMD5	保留
CMD7	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R1b	SELECT/DESELECT_CARD	选择或取消RCA卡
CMD8	bcr	[31:12]保留位 [11:8]VHS [7:0]检查模式	R7	SEND_IF_COND	发送 SD 卡接口条件，包含了主机支持 的电压信息，并询问卡是否支持。保 留位应该设置为 0
CMD9	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R2	SEND_CSD	选定的卡发通过命令线送卡的CSD
CMD10	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R2	SEND_CID	选定的卡发通过命令线送卡的CID
CMD11	保留
CMD12	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R1b	STOP_TRANSMISSION	强制卡停止传输
CMD13	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R1	SEND_STATUS	选定的卡发送状态寄存器
CMD14	保留
CMD15	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	X	GO_INACTIVE_STATE	使选定的卡进入“inactive”状态

读操作命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD16	ac	[31:0]块长度	R1	SET_BLOCKLEN	对于标准SD卡，设置块长度，对于高容量SD卡，块长度固定为512字节
CMD17	adtc	[31:0]数据地址	R1	READ_SINGLE_BLOCK	对于标准SD卡，这个命令读取SET_BLOCK_LEN 命令①所规定的长度的一个块。对于高容量卡来说，直接读取 512字节的块
CMD18	adtc	[31:0]数据地址	R1	READ_MULTIPLE_BLOCK	连续数据块传输(从卡到主机)，直到被STOP_TRANSMISSION 命令停止。块长度和 CMD17 一样
CMD19	保留
CMD20	保留
CMD21	保留
CMD22	保留
CMD23	保留

写操作命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD16	ac	[31:0]块长度	R1	SET_BLOCKLEN	对于标准SD卡，设置块长度，对于高容量SD卡，块长度固定为512字节
CMD24	adtc	[31:0]数据地址	R1	WRITE_BLOCK	标准卡来说，写 SET_BLOCKLEN命令定义的长度的块。高容量卡，写 512 字节长度的块，不管 SET_BLOCKEN
CMD25	adtc	[31:0]数据地址	R1	WRITE_MILTIPLE_BLOCK	连 续 写 数 据 块 直 到STOP_TRANSMISSION 命令被发送。块长度和 WRITE_BLOCK 一致
CMD26	保留
CMD27	adtc	[31:0]填充位	R1	PROGRAM_CSD	对 CSD 的可编程位进行编程

写保护命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD28	ac	[31:0]数据地址	R1b	SET_WRITE_PROT	如果卡支持写保护功能，这个命 令设置地址组中的写保护位，高容量卡不支持这个功能
CMD29	adtc	[31:0]数据地址	R1b	CLEAR_WRITE_PROT	如果卡支持写保护，这个命令清除寻址组的写保护位。高容量卡不支持这个功能
CMD30	adtc	[31:0]写保护数据地址	R1	SED_WRITE_PROT	如果卡支持写保护，这个命令要求卡返回写保护位的状态。高容量卡不支持这个功能
CMD31	保留

擦除命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD32	ac	[31:0]数据地址	R1	ERASE_WR_BLK_START	设置要擦除的第一个块的地址
CMD33	ac	[31:0]数据地址	R1	ERASE_WR_BLK_END	设置要擦除的最后一个块的地址
CMD38	ac	[31:0]填充位	R1b	ERASE	擦除所有预先选定的写块
CMD39	保留
CMD40	保留
CMD41	保留

加锁命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD16	ac	[31:0]块长度	R1	SET_BLOCKLEN	对于标准SD卡，设置块长度，对于高容量SD卡，块长度固定为512字节
CMD42	adct	[31:0]保留全 0	R1	LOCK_UNLOCK	用来设置/复位密码，或者加锁/解锁卡。数据块的长度是通过 SET_BLOCK_LEN 命令设置的。
CMD43~CMD49	保留
CMD51	保留

特定应用命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
CMD55	ac	[31:16]RCA [15:0]填充位	R1	APP_CMD	告诉卡，下个命令是特定应用命令，而不是标准 命令
CMD56	adct	[31:1]填充位 [0]读/写	R1	GEN_CMD	通用命令，或者特定应用命令中，用于传输一个数据块到卡，或者卡获取一个数据块。通用卡数据块长度由SET_BLOCK_LEN命令设置。高容量卡为固定512Byte。[Bit0]1为读数据，0表示写数据到卡。
CMD58~CMD63	保留

特殊命令

命令序号	类型	参数	响应	缩写	描述
ACMD6	ac	[31:2]填充位 [1:0]总线宽度	R1	SET_BUS_WIDTH	定义数据总线的宽度(‘00’=1bit，‘10’=4bit)。接受的数据总线定义在 SCR 寄存器中
ACMD13	adct	[31:0]填充位	R1	SD_STATUS	发送 SD 状态
ACMD17	保留
ACMD18	保留
ACMD19	保留
ACMD21	保留
ACMD22	adct	[31:0]填充位	R1	SEND_NUM_WR_BLOCK	发送已经写入的块(没有错误的)的数 目。响应 32bit + CRC 数据块。如果 WRITE_BL_PARTIAL=0，ACMD22 的单位总是 512Byte。如果=1，ACMD22 的单位就是写命令使用的单块的长度
ACMD23	ac	[32:23]填充位 [22:0]块数	R1	SET_WR_BLK_ERASE_COUNT	设置需要擦除的块的数目(提高速度)。 默认值=1
ACMD24	保留
ACMD25	保留
ACMD26	保留
ACMD38	保留
ACMD39	保留
ACMD40	保留
ACMD41	bcr	[31]保留位 [30]HCS(OCR30) [29:24]保留位 [23:0]Vdd电压 (OCR[23:0])	R3	SD_SEND_OP_COND	发送卡的支持信息(HCS)，并要求卡通 过命令线返回 OCR 寄存器内容。当卡收到 SEND_IF_COND 时，HCS 是有效的。保留位设为 0。CCS位对应OCR[30]
ACMD42	ac	[31:1]填充位 [0]设置卡检测	R1	SET_CLR_CARD_DETECT	1-connect,0-discon,50k 欧姆上拉电阻，DAT3/CD
ACMD43	保留
ACMD49	保留
ACMD51	adct	[31:0]填充位	R1	SEND_SCR	读取配置寄存器 SCR

注意:数据地址在标准卡中是以字节为单位的，而高容量卡(SDHC)中，是以块(512byte)为单位的

SD卡响应列表

SD卡的响应分为两种，分别是短响应和长响应，其中短响应长度为48bit，长响应长度为136bit，所有响应都是通过CMD信号线发送。

短响应

R1响应(正常响应命令)

R1响应会返回32位的卡状态。

R1b响应

R1b响应跟R1响应差不多，但是R1b响应在数据线上会有busy信号，主机在发送完数据后，应该检查 busy 信号。

R3响应(OCR 寄存器)

R3响应会返回32位的OCR寄存器

R6响应6(发布的 RCA 寄存器响应)

[45:40]是响应的命令号，这里就是‘000011’，即 CMD3。参数中的16 位MSB 用于产生 RCA 号。

R7响应(卡接口条件)

卡支持的电压信息通过 CMD8 的响应发送。Bit[19:16]表明卡支持的电压范围。卡接受提供的电压范围就返回 R7 响应。卡会在响应的参数中返回电压范围和检查模式。

长响应

R2响应(CID,CSD 寄存器)

R2响应会返回SD卡饿CID或者CSD寄存器的值

以上就是SD卡常用的命令和响应，当然这些命令和响应不用全部记住，只需要在使用的时候再查找就行。