基于ReWorks平臺(tái)的SD卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

摘要：SD卡作為一種大容量、高性能的固體存儲(chǔ)設(shè)備廣泛應(yīng)用于各類(lèi)嵌入式系統(tǒng)。目前基于嵌入式ReWorks系統(tǒng)的SD卡驅(qū)動(dòng)研究還比較少。為實(shí)現(xiàn)SD卡在ReWorks平臺(tái)上的數(shù)據(jù)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(jù)ReWorks系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和建立塊設(shè)備的工作流程，在ReWorks系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了的SD模式下的SD卡驅(qū)動(dòng)程序。該驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)時(shí)ReWor-ks平臺(tái)的塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)以及其他系統(tǒng)平臺(tái)的SD卡驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)均有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)程序；ReWorks；SD卡；嵌入式系統(tǒng)

0 引言
SD卡(Secure Digital Memory Card)是由日本松下、東芝及美國(guó)SanDisk公司于1999年8月在MMC卡(Multi Media Card)基礎(chǔ)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(chǔ)卡。由于SD卡通過(guò)9針的硬件接口與專(zhuān)門(mén)的驅(qū)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(dān)心機(jī)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(qiáng)，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(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，如：數(shù)碼相機(jī)、PDA和多媒體播放器等。SD卡用于ReWorks嵌入式系統(tǒng)，必須要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的驅(qū)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(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)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(jī)向卡發(fā)送CMD指令接著被尋址的卡做出響應(yīng)，根據(jù)接收的主機(jī)指令的不同，響應(yīng)幀內(nèi)容和長(zhǎng)度也不同，具體有4種R1，R2，R3和R6，其中R1，R3，R6總長(zhǎng)為48位，R2總長(zhǎng)為136位，響應(yīng)幀格式如圖1所示。幀傳輸總是以高位開(kāi)始，低位結(jié)束。本文采用SD總線(xiàn)模式對(duì)SD卡進(jìn)行操作。

1．1 SD卡初始化過(guò)程
在對(duì)SD卡進(jìn)行讀／寫(xiě)操作前必須對(duì)卡進(jìn)行初始化，在卡的初始化過(guò)程中所有的主機(jī)與卡的通信都只走命令接口。在識(shí)別模式下主機(jī)對(duì)卡進(jìn)行軟復(fù)位，由卡發(fā)布RCA(Relative Card Address)地址，主機(jī)對(duì)其確認(rèn)，此后主機(jī)用RCA地址對(duì)相應(yīng)的卡進(jìn)行操作。上電復(fù)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(yīng)該用CMD55(APP_CMD)命令(其中RCA=0x0000)對(duì)卡進(jìn)行操作，以使卡將下一指令解釋為應(yīng)用指令即ACMD，再用ACMD41(SD_SEND_OP_COND)對(duì)卡進(jìn)行操作，卡對(duì)該指令的響應(yīng)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(jī)發(fā)出CMD2(ALL_SEND_CID)指令，獲取卡的識(shí)別編碼，獲取識(shí)別碼后，主機(jī)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(jī)將用RCA地址對(duì)卡進(jìn)行讀／寫(xiě)操作，SD卡在SD模式下的初始化的詳細(xì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖2所示。