CN102646202A - 一种模拟spi方式的双sd卡功能 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟SPI方式的双SD卡功能，采用GPIO口模拟SPI方式对SD卡进行操作，用CS引脚对SD卡进行切换，当CS脚为低电平时，则选中此SD卡；此方案共占用5个GPIO口，在GPIO口资源很紧张的情况下，显示了很大的优势。由于SD卡的文件系统创建速度较慢，采用后台处理的方式对SD卡文件系统重构，不会影响开机速度。两张SD卡可以相互拷贝，并将模拟SPI读写函数放到内部RAM中运行，加快了拷贝速度。

Description

一种模拟SPI方式的双SD卡功能
技术领域
本发明涉及一种模拟SPU方式的双SD卡，尤其涉及在其6223D平台上了实现了MTK平台不支持的双SD卡功能。
背景技术
随着手机的发展，手机平台也是五花八门。有高端的，也有低端的；有普通的，也有智能的；有品牌的，也有山寨的……
目前在中国手机开发平台中比较流行的就是MTK。MTK平台以其集成度高、开发周期短、成本较低等优势占据了手机市场的一席之地。而其MT6223D平台更是因为平台较为稳定、成本更为低廉而在低端市场独占鳌头。为了提高其低端机的竞争力，在其6223D平台上了实现了一些MTK本来不支持的功能，比如GPIO口模拟并口方式的CAMERA功能、GPIO口模拟SPI方式SD卡功能和软T卡热插拔功能等。而模拟SPI方式的双T卡功能就是在GPIO口模拟SPI方式的SD卡功能的基础上发明出来的。
发明内容
针对以上所述技术的不足，本发明的发明目的在于提供了一种模拟SPI方式的双SD卡功能。
一种模拟SPI方式的双SD卡功能，所述的SD需要高速读写，同时也要使手持等嵌入式设备能方便使用，特设有两个访问接口：SD模式接口和SPI接口。SD卡在上电初期，卡主控通过检测引脚I (DAT3)来决定使用SD模式还是SPI模式。当此脚接高电平时，卡进入SD模式；当此脚为低电平，卡则工作于SPI模式。
所述的SD卡的SPI协议与SD总线协议相似，如果一片SO卡没有数掘要发送，则将DO引脚保持在全1的空闲状态，因此不是在每个时钟沿都从SO卡的DO引脚接收有效数掘。当SD卡有数据要回送给主机时，要在数据之前先发送一些以 0为起始位的特定令牌；当这些令牌发送完毕之后，SD卡要发送的所有定长数据立即被发送出去。由于接收器事先己经知道要接收的字节数，因而响应中不包含表征长度的字节。此外，由于在起始令牌和数据都发送完毕后才会进入空闲状态，所以全部数掘字节都以不带前缓的原始形式发送，和总线上其它所有通信过程一样，令牌大小也要和SPI传输的 8位边界对齐。主机发送给SD卡的指令和数据都进循类似的格式，以全1指示总线空闲。除了状态令牌以外，所有传输都由附加在数据末尾的循环冗余校验［CRC)码进行保护。系统提供两种CRC算法:CRC一7用于小数据块；CRC一16则用于大数据块。CRC是SD SPI接口的司法部分，但除非应用系统限制它的使用，否则应该使用CRC来确保数据的完整性。
附图说明
图1为本发明SD卡总线接口示意图；
图2为本发明原理图结构示意图；
图3为本发明原理图结构示意图。
具体实施方式
    如附图1所示，DIN 、CLK 、DOUT三个引脚共用三个GPIO口，而只有CS脚是分开控制的，即CS1控制SD1，CS2控制SD2；这种设计共需要五个GPIO口，在GPIO口很紧张的平台上显示了很大的优势。为了增加电源的稳定性，在VDD处增加2.2uF电容到地。
    如图2、3所示，SD卡SPI模式的初始化过程如下：
1、              将CS脚拉底；
2、              复位，指令为CMD0；
3、              判断SD卡的版本，是2.0还是1.1，指令为CMD8；
4、              激活SD卡，指令为CMD55；
5、              设置数据块为512字节，指令为CMD16；
6、              读出SD卡的CSD数据，指令为CMD9；
CSD数据：其中反应SD卡容量的是：C_SIZE 、C_SIZE_MULT和WRITE_BL_LEN值；若SD卡版本是2.0，则SD卡容量 = (C_SIZE+1)×512×1024  bit；若SD卡版本是1.1，则SD卡容量 = (C_SIZE+1)×C_SIZE_MUL×WRITE_BL_LEN  bit；
双SD卡的切换并不难，因为SD卡的初始化在开机的时候就已经完成，而SD的电源又是常供，以后切换不需要重新对SD卡初始化，只需操作两步可以实现：
一：硬件上对CS进行切换；
二：软件上对SD卡的类型、CSD数据进行切换。
由于模拟SPI方式的读写速度比较慢，在听SD卡中的歌曲时会有“卡歌”现象。为了解决此问题，将对GPIO的读写操作函数剥离成直接读写寄存器的方式，并将模拟SPI方式的读写函数放到了内部RAM中运行。
此种方案大大加快了SD卡的读写速度，“卡歌”问题迎刃而解。
由于双SD卡初始化文件系统的速度比较慢，对于速度较慢的SD卡，初始化时间更长，有时需要一分钟甚至更长的时间，严重影响开机速度，这就需要将初始化SD卡文件系统的工作放到后台处理，而不影响手机正常使用。
后台处理机制是在SD卡热插拔的基础上做了修改，即在刚开机时默认SD卡不存在，然后调用SD卡热插拔函数，让SD卡的文件系统的重构在后台处理而不影响前台处理的速度；此机制在读写速度慢的SD卡上显示了很大的优势。

Claims (7)

1.一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的SD卡在上电初期，卡主控通过检测引脚I (DAT3)来决定使用SD模式还是SPI模式；当此脚接高电平时，卡进入SD模式；当此脚为低电平，卡则工作于SPI模式。
2.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的采用GPIO口模拟SPI方式对SD卡进行操作，用CS引脚对SD卡进行切换，当CS脚为低电平时，则选中此SD卡。
3.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的SD卡的SPI协议与SD总线协议相似，如果一片SO卡没有数掘要发送，则将DO引脚保持在全1的空闲状态，因此不是在每个时钟沿都从SO卡的DO引脚接收有效数掘。
4.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的当SD卡有数据要回送给主机时，要在数据之前先发送一些以 0为起始位的特定令牌；当这些令牌发送完毕之后，SD卡要发送的所有定长数据立即被发送出去。
5.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的主机发送给SD卡的指令和数据都进循类似的格式，以全1指示总线空闲。
6.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的全部数掘字节都以不带前缓的原始形式发送，和总线上其它所有通信过程一样，令牌大小也要和SPI传输的8位边界对齐。
7.根据权利要求1所述的一种模拟SPI方式的双SD卡功能，其特征在于：所述的系统提供两种CRC算法:CRC一7用于小数据块；CRC一16则用于大数据块。
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