FPGA开发之SD卡初始化

终于找到一篇说人话的了。使用下面的东西进行SD卡初始化，接着用命令进行读写操作看下一篇博客！

1.SD卡的官方资料(我承认这个资料很垃圾，比起民间的技术总结它的内容可谓又臭又长，但是作为基础也要了解一下，SD协议不用看)
    2.清晰明了的MMC卡时序图(虽然这个是MMC卡的，但是在初始化的时候CMD0的时序是一样的)
电路：我用的SD卡的电路其实很简单，参考SD卡的官方资料中的电路链接就可以的。
供电问题：由于SD卡的电压是3.3V，所以你的CPU必须支持3.3V的IO端口输出。
再来说一说鸡毛蒜皮的细节：
1.为了使SD卡初始化进入SPI模式，我们需要使用的命令有3个：CMD0,ACMD41,CMD55（使用ACMD类的指令前应先发CMD55，CMD55起到一个切换到ACMD类命令的作用）。
2.为什么在使用CMD0以后不使用CMD1？CMD1是MMC卡使用的指令，虽然本文并不想讨论MMC卡的问题，但是我还是要说：为了实现兼容性，上电或者发送CMD0后，应该首先发送CMD55+ACMD41确认是否有回应，如果有回应则为SD卡，如果等回应超时，则可能是MMC卡，再发CMD1确认。
3.正确的回应内容应该是：
      CMD0——0x01（SD卡处于in-idle-state）
      CMD55——0x01（SD卡处于in-idle-state）
      ACMD41——0x00（SD卡跳出in-idle-state，完成初始化准备接受下一条指令）
      这里要说的是如果最后的回应内容还是0x01的话，可以循环发送CMD55+ACMD41，直到回应的内容0x00。
4.在所有的指令中，唯独CMD0特殊，在向SD卡发送以前需要向SD卡发送74+个时钟。那么为什么要74个CLK呢？因为在上电初期，电压的上升过程据SD卡组织的计算约合64个CLK周期才能到达SD卡的正常工作电压他们管这个叫做Supply ramp up time，其后的10个CLK是为了与SD卡同步，之后开始CMD0的操作，严格按照此项操作，一定没有问题。
5.关于SD卡的SPI总线，在读入数据时SD卡的SPI是CLK的上升沿输入锁存，输出数据也是在上升沿。
6.向SD卡写入一个CMD或者ACMD指令的过程是这样的：
首先使CS为低电平，SD卡使能；其次在SD卡的Din写入指令；写入指令后还要附加8个填充时钟，是SD卡完成内部操作；之后在SD卡的Dout上接受回应；回应接受完毕使CS为低电平，再附加8个填充时钟。
7.在SD卡的Din没有数据写入时，应使Din保持高电平。

SD卡要点及心得：

写入一个CMD命令时，首先将CS拉低，在SD卡的DIN引脚输入命令及相应的参数和校验码后，再附加8个CLK，此处写即是为了读，必须有时钟才能读数据的，现在就可以从接受缓冲寄存器里面读数据了，因为写入的是无效的指令，所以SD卡不会给予反应，在此期间SD卡的片选都应该是低电平，这样才能正确的读出数据。

SD卡的初始化，需要先给予至少74个CLK后，再发送CMD0，因为CMD0没有参数，后面发出3个字节的0即可，再加上校验码0x95,共六个字节，发送完之后就可以读取SD卡的回应码，返回1即表明SD卡进入空闲状态，接着发送CMD41，同样没有参数发送0即可，校验码为0xff，SD卡即跳出空闲状态，可以接受命令了

要点：SPI模式下，SD卡只能读或写1个扇区。

SD卡读一个块：

发送一个读命令，后面的参数是读取的块的首地址和0xff，SD会以R1回应，如果地址正确，回应应该为0。接着是SD卡发送数据，以令牌0xfe为起始，后面是要读取的数据，最后是2个字节的校验码。

SD卡写一个块：

发送一个写命令和地址参数，后跟校验码，不采用校验码，发送0xff即可，SD卡会以R1回应，如果SD卡接受命令，返回0，接着发送0xfe起始令牌码，要写入的已知长度的数据，和两个字节的0xff。

当要写入的数据书写完毕，SD卡此时处于忙状态，此时SD卡的D0脚被拉低以表示忙状态，主机可以读取D0上的数据以判断SD卡的状态。当主机此时释放CS线时，D0脚也会被同时释放

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