这里我并不是要讨论MMC/SD的整个通信协议(详细的协议请看MMC/SD规范)，而是遵循MMC/SD协议了解一下MMC/SD在被驱动的过程中卡所处的各种阶段和状态。根据协议，MMC/SD卡的驱动被分为：卡识别阶段和数据传输阶段。在卡识别阶段通过命令使MMC/SD处于：空闲(idle)、准备(ready)、识别(ident)、等待(stby)、不活动(ina)几种不同的状态；而在数据传输阶段通过命令使MMC/SD处于：发送(data)、传输(tran)、接收(rcv)、程序(prg)、断开连接(dis)几种不同的状态。所以可以总结MMC/SD在工作的整个过程中分为两个阶段和十种状态。下面使用图形来描述一下在两个阶段中这十种状态之间的转换关系。

sd卡指令数据包

sd卡的指令被封装成48位的数据包，每次传送这48位的数据包。数据包的内容包括起始位、结束位、传输位、命令索引、传输参数和7位CRC校验码。其具体格式分布如下图

Bit 位置

47

46

[45:40]

[39:08]

[07:01]

00

Bit 宽度

1

1

6

32

7

1

值

“0”

“1”

x

x

x

“1”

说明

Start bit

Transmission

bit

Command

index

Argument

CRC7

End bit

其中的命令索引位是[45：40]，里面可以封装各种命令，具体的命令表将在下面给出。不同的命令会对应不同的回应(respond)，回应有三种(R1，R2，R3)格式，在命令表中的选项会给出。

sd卡命令索引表

CMD

简略语

指令说明

SPI 模式

自变量

回应

0

GO_IDLE_STATE

这是使card初始化到Idle状态的指令.CS信号设在Low的状态时,接到本指令后,card 将转换到SPI模式.

None

R1

1

SEND_OP_COND

接到本指令后,card将做R3回应(含有OCR 数据).根据OCR值,可以得知card能工作电压范围.OCR数据最高值位的1bit是用来确认card内部处理是否结束(Ready/Busy轮询).

None

R1

2

ALL_SEND_CID

接到本指令后, 处于Ready状态的card将传送CID数据.在MMC模式下,数据被送到CMD信号,在CID数据的每1bit传送后,CMD信号状态将与该card内部状态相比较,如果不一致,將中止数据传送,card返回到Ready状态.如果相一致,该card 将认为已被选中,然后转换到Identification 状态.

3

SET_RELATIVE_ADDR

本指令会为已转换到Identification状态的card分配一个相对card地址(RCA).当RCA分配后,card将转换到Stand-by 状态,对以后的CMD2和CMD3不回应.

4

NOP

这是用来设定DSR(DriveState寄存器)的指令,但是本car不支持DSR.

7

SELECT/DESELECT_CARD

本指令是用来选择一张card,让它在Stand-by状态和Transfer状态之间转换的指令.如果给card设定已分配到的RCA地址,card将从Stand-by状态转换到Transfer状态,并将回应以后的读取指令及其他指令.如果给card设定RCA以外的地址,card将转换到Stand-by状态。当RCA=0000h时,card将无条件地转换到Stand-by状态.

9

SEND_CSD

接到本指令后,将传送CSD数据.

None

R1

10

SEND_CID

接到本指令后,将传送CID数据.

None

R1

11

READ_DAT_UNTIL_STOP

接到本指令后,将从设定的地址传送P2ROM数据,直到接到指令CMD12为止.

12

STOP _TRANSMISSION

本指令强行终止CMD11和CMD18的处理

None

R1

13

SEND_STATUS

接到本指令后, 将传送状态寄存器的信息.

None

R2

15

GO_INACTIVE _STATE

接到本指令后,将转换到休止(inactive)状态.

16

SET_BLOCKLEN

本指令用来设定Block长度.对象是以后的指令CMD17和CMD18.

31:00]

block

length

R1

17

READ_SINGLE _BLOCK

接到本指令后,将从自变量设定的地址传送1个block 长度的数据.(block长度由指令CMD16设定).

[31:00]

data

address

R1

18

READ_MULTIPLE _BLOCK

接到本指令后,将从自变量设定的地址连续传送block长度的数据,直到接到指令CMD12为止.(block长度由指令CMD16设定).

[31:00]

data

address

R1

23

SET_BLOCK _COUNT

本指令是给紧跟的指令CMD18设定要传送的block 数量.

[31:16]set to 0

[15:00]number

of block

R1

24

WRITE_BLOCK

接到本指令后,将写1个block 长度的数据到自变量设定的地址.(block长度由指令CMD16设定).

[31:0] data address

R1

25

WRITE_MULTIPLE_

BLOCK

接到本指令后,将连续写block长度的数据到自变量设定的地址,直到接到指令CMD12为止.(block长度由指令CMD16设定).

[31:0] data address

R1

58

READ_OCR

接到本指令后,Card将传送OCR数据.

None

R3

59

CRC_ON_OFF

本指令是用来设定CRC 选项为ON或OFF.在SPI模式下,CRC的初始值设定为OFF.[CRC选项[bit=1]表示CRC ON;[CRC选项[bit=0]表示CRC OFF.

[31:01]

stuff bits

[00:00]

CRC

option

R1

命令回应repond

模式

对象指令

CMD0 ：GO_IDLE_STATE

CMD1 ：SEND_OP_COND

CMD9 ：SEND_CSD

CMD10：SEND_CID

CMD12：STOP_TRANSMISSION

CMD16：SET_BLOCKLEN

CMD17：READ_SINGLE_BLOCK

CMD18：READ_MULTIPLE_BLOCK

CMD23：SET_BLOCK_COUNT

CMD59：CRC_ON_OFF

模式

对象指令

CMD13：SEND_STATUS

模式

对象指令

CMD58：READ_OCR

卡的配置信息

卡识别寄存器——CID(card identification register )

卡特性寄存器——CSD(card specific data register)

SD卡MMC卡规范协议.pdf