SD card on SPI, как организовать общение c SD картой по SPI ? Опции

[Zlo]

Вопрос таков: все ли SPI у SD карт одинаковые ?
Столкнулся со следующей проблемой: пытался инициализировать SD карту (взял 2 разные, как оказалось ответы на команды инициализации CMD8, ACMD41 и CMD55 у них тоже разные).

одна (от NOKIA) говорит что много ошибок
а вот от Kingston на CMD55 (55+0x40) выдаёт 5 (Idle + Error Comand)
так же как и на ACMD41 и CMD1

(может я что не так делаю) ?

Алгоритм инициализации следующий:

1. отправляю 16 байт 0xFF
2. отправляю CMD0 получаю 1
3. отправляю CMD1 или CMD55 + ACMD41(0xC0+41) - получаю 5 на каждую команду

при отправке всех команд CS опускается и поднимается
после нескольких опытов карточка стала возвращать 0xe0 на все команды

Вопрос: может проще MMC использовать ?

[sergeeff]

Зайдите на сайт Atmel'а. Там в разделе 32-разрядных ARM'ов есть свежие библиотеки, в том числе и по работе с SD. У меня проблем с инициализацией карт не возникало.

[aaarrr]

1. отправляю 16 байт 0xFF
2. отправляю CMD0 получаю 1
3. отправляю CMD1 или CMD55 + ACMD41(0xC0+41) - получаю 5 на каждую команду

- Для SDHC перед ACMD41 обязательно должна идти CMD8
- Код ACMD41(0x40 + 41)
Между окончанием ответа на предыдущую команду и началом передачи следующей должен быть 1 пустой цикл (NRC).

[Zlo]

Зайдите на сайт Atmel'а. Там в разделе 32-разрядных ARM'ов есть свежие библиотеки, в том числе и по работе с SD. У меня проблем с инициализацией карт не возникало.

работа с картой производилась по SPI ?

[petrovichs]

Я как раз тоже занялся изучением SD и мини-SD карт. Шастаю по интернету, никак не могу найти документ с полным описанием того как они работают (одна реклама). Поделитесь подобным документом, прочитав который, можно будет освоить работу с SD-картами. Заранее спасибо.

[zltigo]

Шастаю по интернету, никак не могу найти документ....

Как только я вижу отмазки про искал в интернете и не нашел, я сразу понимаю, что они гнилые . Вот только поиск по этому форуму - тема поднималась несчетное число раз.
http://www.google.com/search?hl=en&cli...mp;oq=&aqi=
Учитесь пользоваться поисковиками - это много проще, нежели программировать...

[head_sk]

Держи, парень.

Прикрепленные файлы

 ProdManualSDCardv1.9.rar ( 971.89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 268

 

[petrovichs]

Огромное вам спасибо.
Просто опытному разработчику сразу в голову приходит нужно решение, а когда начинаешь, то так легко запутаться
Можете ответить ещё на один, последний вопрос. В чем разница между SD-card и MicroSD-card? Везде пишут, что разница только в габаритах, но так ли это? Волнует вопрос поддерживает ли Micrо-SD режим SPI?? А то фраза "опционально" очень смущает.
Заранее спасибо за советы и помощь.

Сообщение отредактировал petrovichs - Aug 24 2009, 21:17

[AlexandrY]

microSD Kingston-ы на 2 Гб поддерживают SPI. Проверено.
За остальных сказать не могу.
Но что точно можно сказать это то, что SD карты чувствительны к целостности сигналов и как и все микрухи не любят овершутингов и фазовых сдвигов клока.
Поэтому стоит тестировать всегда на минимальной скорости и с последовательными резаками.

Второе это то, что даже SD карты одного производителя и типономинала но сделанные в тайване и в японии могут по разному реагировать на всякие вольности в протоколе.
Был случай когда японские карты не читались к картридерах оставшихся от тайваньских.
Есть другой USB кардридер, так тот тоже иные карты берет сразу как их вставишь, а для других у кардридера надо питание перетыкать.
Исследования показали что вроде как некоторые карты плохо реагируют на повторную команду CMD0.

Волнует вопрос поддерживает ли Micrо-SD режим SPI?? А то фраза "опционально" очень смущает.

[petrovichs]

Все-таки задам маленький последний вопросик. Если у микроконтроллера нет аппаратной поддержки интерфейса SD, то сложна ли программная её реализация?

[aaarrr]

Все-таки задам маленький последний вопросик. Если у микроконтроллера нет аппаратной поддержки интерфейса SD, то сложна ли программная её реализация?

Не то чтобы сложна, главное, крайне неэффективна.

[petrovichs]

Я понял, значит если нет аппаратного SD-интерфейса, тогда только SPI остается.

[Ndf]

Есть вопрос относительно скорости записи/чтения MMC-card в SPI mode...ф. Apacer 1Гб, на карте 13 ног, название MMC mobile. Конкретно на эту карту параметров не нашел, но в документе от SanDisk "NAND MMC and SD-based Products" нашел следующее: для MultiMediaCard макс скорость обмена по SPI составляет 2,5MB/s, максимальная частота CLK=20MHz. Но на практике максимальное значение F clk=600 кГц (по осцил.), если увеличть скорость обмена появляется ошибка "Parameter error".Подскажите в чем может быть проблема?
SPI реализован на ADSP 21375, взял пример с Analog.com для ADSP 21369 + ММС и адаптировал на 75 проц. Все вроде работает, но очень медленно...

[zltigo]

Подскажите в чем может быть проблема?

В Вашем железе и/или диаграмме.... 20MHz это вообще обыденная частота. А конкретную, Вы можете и у карточки спросить - читайте документацию.
P.S.
Надеюсь, Вы не пытаетесь сразу ДО инициализации работать на мегагерцах?

[Ndf]

...читайте документацию.
P.S.
Надеюсь, Вы не пытаетесь сразу ДО инициализации работать на мегагерцах?

Прочитал MultiMediaCard™ User’s Manual Hitachi - нет там (или не заметил) такого регистра в котором хранилось бы заводское значение макс частоты для девайса.Единственное что нашел:"there are two communication protocol modes—MMC (MultiMediaCard™) mode and SPI mode. The maximum clock operating frequency in both modes is 20 MHz". Также сказано (ежу понятно), что после инициализации можно повысить Fclk до 20Мгц, так и делаю:
CMD0->CMD1->[responce=0 - увеличиваю Fclk с 400кГц->1Мгц]->mmc_set_block_length(512)->....ошибка.
Может какую команду еще пропустил? Если работать на той же скорости то все нормально.

[zltigo]

Может какую команду еще пропустил?

Информация о SD читается из CSD. 9 команда. Соответственно все решения по частоте лично у меня принимаются после разборки ответа.

[Ndf]

Хм...в SPI-mode эта команда имеет параметры Argument-none, Resp.-R1, то есть 0 если все нормально...очень информативно. Возможно вы имеете ввиду что нужно при старте используя дефолтный ММС mode послать команду, разобрать и войти в SPI mode? Зачем тогда вообще переходить в SPI режим, ведь речь то идет именно о нем?

[zltigo]

Хм...в SPI-mode эта команда имеет параметры Argument-none, Resp.-R1, то есть 0 если все нормально...очень информативно.

Эта команда, в любом из режимов, уж поверьте на слово позволяет считать после ее выполнения 16 байт информации. ВПОЛНЕ информативных

[Ndf]

Прочитал еще раз spec... да, действительно, после ответа R1 на CMD9, клоки снимать не надо так как MMC/SD карта следом отправляет данные CSD регистра. Но дело в том, что в поле TRAN_SPEED находится 0x2a (20 Мгц) т.е. моя карта самая обычная, стало быть проблема не в этом. Укоротил шлейф карты до 10см, напаял блокир кондер 0,1 мкф, даже поставил резистор 100 Ом в цепь MISO - ничего не помогает...

[Ndf]

Отвечу сам себе... причину нашел , и она кроется где то в недрах DMA режима. Дело в том что в исходнике от Analog Device почему то используется SPI в DMA chain mode with interrupts, т.е. модулю DMA нужно сообщить адрес первого байта команды, кол-во байт, назначить процедуру прерывания, куда попадаем после приема очередного байта. Такой код предназначен для работы в фоновом режиме и использует всю мощь проца,но с другой создает много проблем - например DMA работает только с внутренней памятью, и имеет свои заморочки которые часто заканчиваются зависанием проца (например когда несколько модулей его используют одновременно). На экране осциллографа все выглядит так как должно быть, но карта постоянно выдает ошибки. В общем отключил я все эти навороты, написал блокирующую процедуру вывода в SPI и все заработало вплоть до 20 Мгц CLK

Сообщение отредактировал Ndf - Sep 11 2009, 13:05

[MiklPolikov]

Прочитал еще раз spec... да, действительно, после ответа R1 на CMD9, клоки снимать не надо так как MMC/SD карта следом отправляет данные CSD регистра.

Скажите , в каком документе написано как читать CSD в режиме SPI ?

Уже третий день мучаюсь : Принимаю всё что карта ответила на CMD9 , 21 байт он начала и до того как пошли FF.
Пытаюсь увидеть последовательность байтов как в CSD Version 1.0 (карта 1Гб) :
1 байт 0,
2,3 байт хх
4 байт 32 или 5А
Но не вижу что бы 0 шёл на три байта раньше 0x32

[polyname]

может поможет - вот рабочий код:

Код

enum sd_type {SD_NONE, SD_V1, SD_V2, MMC_V3};
enum {CSD_V1=0, CSD_V2=1};
enum {
    CMD0=0,CMD1=1,CMD2=2,CMD8=8,CMD9=9,CMD10=10,CMD13=13,CMD16=16,CMD17=17,
    CMD55=55,CMD58=58,CMD59=59,ACMD41=41
};
enum {
    R1_READY=0x00, R1_IDLE=0x01, R1_ERASE_RESET=0x02, R1_CMD_ILLEGAL=0x04,
    R1_CMD_CRC=0x08, R1_ERASE_SEQ=0x10, R1_ADDR=0x20, R1_PARAM=0x40
};
U8 sd_get_CSD(void) {
    sd_cs(0);
    sd_cmd_NoCRC(CMD9, 0x00000000, 0x57);
    sd.r1 = (sd_get_R1() == R1_READY);
    if (sd.r1) {
        sd.r1 = sd_get_buf(&sd.csd[0], 16, 0xFE);
        sd_update_csd();
    }
    return sd.r1;
}
void sd_cmd_NoCRC(U8 cmd, U32 data, U8 crc) {
    spi_tx_U8_MSB(0xFF);
    spi_tx_U8_MSB(0x40 | cmd);
    spi_tx_U8_MSB(data >> 24);
    spi_tx_U8_MSB(data >> 16);
    spi_tx_U8_MSB(data >> 8);
    spi_tx_U8_MSB(data);
    spi_tx_U8_MSB((crc << 1) | 1);
}
U8 sd_get_R1(void) {
    U8 r1 = 0;
    U16 to = SD_CMD_TIMEOUT;
    do { r1 = spi_tx_U8_MSB(0xFF);
    } while (--to && (r1 == 0xFF));
    sd.r1 = r1;
    return r1;
}
U8 sd_get_buf(U8 *buf, U16 len, U8 token) {
    U8 r1 = 0;
    U16 to = SD_CMD_TIMEOUT;
    do {
        r1 = (spi_tx_U8_MSB(0xFF) == token);
    } while (--to && !r1);
    if (r1) {
        spi_rx_buf_MSB(buf, len);

        //skip CRC
        spi_tx_U8_MSB(0xFF);
        spi_tx_U8_MSB(0xFF);
    }
    return r1;
}
void sd_update_csd(void) {
    sd.sectors = 0;
    if (sd_ok()) {
        sd.ver = sd.csd[0] >> 6;
        if (sd.ver == CSD_V1) {
            U32 size = 1UL << (sd.csd[5] & 0xF);
            size *= 1UL << (((sd.csd[9] & 0x3) << 1) + (sd.csd[10] >> 7) + 2);
            size *= (U32)((((U16)(sd.csd[6] & 3)) << 10) + ((U16)sd.csd[7] << 2) + ((U16)(sd.csd[8] & 0xC0) >> 6) + 1);
            sd.sectors = size >> 9;
        } else if (sd.ver == CSD_V2) {
            sd.sectors = ((((U32)(sd.csd[7] & 0x3F)) << 16) + (((U32)sd.csd[8]) << 8) + (U32)sd.csd[9]) << 10;
        }
    }
}

Сообщение отредактировал polyname - Jan 20 2013, 12:00

[ohmjke]

Пишу на SDHC блок и после этого читаю его.
После записи сначала жду токена Data response со значением Data accepted - все ОК, получаю его сразу после второго байта CRC16. Затем, как я понял, карта шлёт busy байты в виде нулей, типа происходит запись из буфера в саму flash. Но эти busy заканчиваются только через 6-10 мс! Неужели, так и должно быть? Если так ждать после записи каждого байта, то получится максимальная скорость не более 100кБ/сек - бред.

Сейчас ещё раз глянул анализатором сразу после подачи питания - так busy длится вообще 20мс...

Сообщение отредактировал ohmjke - Jul 23 2014, 11:25

[adnega]

Пишу на SDHC блок и после этого читаю его.
После записи сначала жду токена Data response со значением Data accepted - все ОК, получаю его сразу после второго байта CRC16. Затем, как я понял, карта шлёт busy байты в виде нулей, типа происходит запись из буфера в саму flash. Но эти busy заканчиваются только через 6-10 мс! Неужели, так и должно быть? Если так ждать после записи каждого байта, то получится максимальная скорость не более 100кБ/сек - бред.

Сейчас ещё раз глянул анализатором сразу после подачи питания - так busy длится вообще 20мс...

Ага. И при чтении может быть весело:

SP uSD 16GB
<0.5ms – 4562197;
<1.0ms - 52698;
<2.0ms - 4683;
<5.0ms - 2;
<10 ms - 1;
<20 ms - 18;
<50 ms - 1971;
>50 ms - 4;
max - 59.9 ms

Карта непрерывно читается. Измеряется время ожидания начала данных. После тире указано число случаев для данного диапазона.
Для этой карты было 4 случая, когда данные были не готовы дольше 50 мс. Максимальное время ожидания почти 60 мс.
Самая беда в том, что чтение начинает тормозить в среднем по 46 мс но на протяжении секунды:

<51254590:43.9ms-12075>
<+40:44.3ms-12147>
<+50:44.1ms-12123>
<+40:44.2ms-12139>
<+50:44.1ms-12113>
<+50:44.1ms-12091>
<+40:44.1ms-12111>
<+50:43.9ms-12057>
<+50:47.4ms-13023>
<+50:43.8ms-12001>
<+40:45.8ms-12577>
<+50:45.8ms-12573>
<+70:45.5ms-12501>
<+50:45.7ms-12541>
<+40:45.7ms-12551>
<+50:45.4ms-12467>
<+70:46.0ms-12649>
<+40:45.8ms-12573>
<+50:46.3ms-12711>
<+30:26.5ms-7271>
<+40:27.5ms-7541>

Тут формат такое <реальное время или смещение в мс от последнего события : время ожидания данных - число байт переданных в карту до момента ответа>

[ohmjke]

Пришлось городить кольцевой буфер в RAM. Пока всё работает норм...

Сообщение отредактировал ohmjke - Jul 24 2014, 15:33

[Ndf]

Пишу на SDHC блок и после этого читаю его.
После записи сначала жду токена Data response со значением Data accepted - все ОК, получаю его сразу после второго байта CRC16. Затем, как я понял, карта шлёт busy байты в виде нулей, типа происходит запись из буфера в саму flash. Но эти busy заканчиваются только через 6-10 мс! Неужели, так и должно быть? Если так ждать после записи каждого байта, то получится максимальная скорость не более 100кБ/сек - бред.
Сейчас ещё раз глянул анализатором сразу после подачи питания - так busy длится вообще 20мс...

Так и должно быть (у меня размер сектора 512 байт). Причем я не заметил чтобы SPI mode работал медленнее SD mode в режиме записи.

[Ruslan-maniak]

Помогите, товарищи. Третий день не могу запустить нормально SD карту. Работаю по SPI. Инициализация проходит нормально. Также OCR считывается вполне адекватным {0x80, 0xFF, 0x80, 0x00}. Но абсолютно на все остальные команды карта отвечает 0x05: и чтение CSD, и CID, и просто блоков памяти. Ничего не получается. Карта в картридере работает адекаватно.

[doom13]

Помогите, товарищи. Третий день не могу запустить нормально SD карту. Работаю по SPI. Инициализация проходит нормально. Также OCR считывается вполне адекватным {0x80, 0xFF, 0x80, 0x00}. Но абсолютно на все остальные команды карта отвечает 0x05: и чтение CSD, и CID, и просто блоков памяти. Ничего не получается. Карта в картридере работает адекаватно.

Если не ошибаюсь, то для некоторых команд ответ идёт не сразу, а надо вычитать несколько пустых (0xFF) байт. Может в этом проблема?

[Ruslan-maniak]

Так в том то и дело, что это именно ответ. До него я принимаю один раз 0xFF.

[doom13]

У меня так работало:

CODE

void SDCard::SendCmd(SDCardCmd *command)
{
unsigned char *byte = (unsigned char *)command;

// Send 6 bytes of command
for(int i = 0; i < 6; i++)
{
McBSPA_WriteByte(byte[i]);
}

// Send 1 byte of pause
//McBSPA_WriteByte(0xFF);
}

void SDCard::RecvRsp(unsigned char *response, unsigned short len)
{
McbspaRegs.SPCR1.bit.RRST = 1;

// wait for 1-st byte of response
do
{
McBSPA_WriteByte(0xFF);
response[0] = McBSPA_ReadByte();
}
while(response[0] == 0xFF);

// receive len-1 bytes of response
for(int i = 1; i < len; i++)
{
McBSPA_WriteByte(0xFF);
response[i] = McBSPA_ReadByte();
}

McbspaRegs.SPCR1.bit.RRST = 0;

// Send 1 byte of pause
McBSPA_WriteByte(0xFF);
}

[Ruslan-maniak]

Команды отправляются правильно. Так как инициализация проходит успешно. Вопрос именно в том почему карта отвечает 0х05.

[Ruslan-maniak]

Взял библиотеку от Техасов (на их отладке с разъёмом под карту всё норм работает), переношу библиотеку на отладку STM с внешним SD card адаптером и абсолютно такой же код не инициализирует карту.
Инициализация следующая:
1) 74 импульса SCK
2) Отправка CMD0, ответ 0x01
3) Отправка CMD8 с аргументом 0x01AA, ответ 0x01 и 0x000001AA
4) Отправка CMD55 (ответ 0х01) и CMD41 c аргументом 0x04000000, И ВОТ ТУТ на STM всё время приходит ответ 0x01, а ожидается 0х00.
Хотя на техасе всё проходит нормально. Осцилограммы SPI буквально идентичны на 2 отладках. В чём причина - ума не приложу.

[adnega]

CMD41 c аргументом 0x04000000

Это неверно. Посмотрите внимательно аргументы команды ACMD41.

Followings are general rules of the argument of ACMD41:
(1) If the voltage window field (bit 23-0) in the argument is set to zero, it is called "inquiry CMD41" that
does not start initialization and is use for getting OCR. The inquiry ACMD41 shall ignore the other
field (bit 31-24) in the argument.
(2) If the voltage window field (bit 23-0) in the argument is set to non-zero at the first time, it is called
"first ACMD41" that starts initialization. The other field (bit 31-24) in the argument is effective.
(3) The argument of following ACMD41 shall be the same as that of the first ACMD41.

При нулевом OCR инициализация не должна стартовать.
Нулевой OCR можно использовать для получения правильного OCR.

[Ruslan-maniak]

Почему-то все остальные источники, например Чэн также используют этот же аргумент:
"And then initiate initialization with ACMD41 with HCS flag (bit 30)."

[p_kav]

Здравствуйте.

Чтобы не плодить темы, напишу сюда. Второй день пытаюсь завести SD-карту на SPI и не получается. Всё делаю по инструкции, но карта на CMD0 отвечает не 0x01.
Вот скриншот логического анализатора, микроконтроллер принимает те же данные, что и на картинке. Прошу пояснить в чём я неправ.



Нашел причину, прошу прощения за глупый вопрос, не увидел, что CS падает на середине посылки, проверялся не то флаг в SPI периферии.

Сообщение отредактировал p_kav - Jul 28 2016, 20:41