SDカード読み出し部の設計(2)

　SDカードへのアクセスの方法をまとめます。HDL に落とすための自分用のメモですが...

１）電源立ち上げ後、1ms 待つ

　→　これは、SDカード読み出し部として、最初に1ms 待つ事にする。


２）SD_CS = "H" 、SD_DO = "H" にして、SD_CLK を７４クロック送信する

　→　他のブロックの関係上、１バイト送信を使い、データ0xFF を１０バイト送信する。
　　　SD_CS に関しては、１バイト送信の送付の有無に関わらず、直接出力できるようにしておく。


３）CMD0送信
３−１）SD_CS = "L" にして、１バイト分の時間だけ待つ。この間はSD_CLK は出力しない。

３−２）SD_CS = "L" のままで、CMD0 を送信する。
　→　CMD0 は、ソフトウエアリセットのコマンドで、"0x40" "0x00" "0x00" "0x00" "0x00" "0x95"
　　　最後の１バイトは CRC-7 を計算済。この後、SPI モードに移行するため、CRC-7 は何でもよい。
　　　また、MSB 先送り。

３−３）SD_CS = "L" のままで、SD_DI にデータが来るのを待つ。
　→　通常は、0xFF で、SDカードがレスポンスを返してくると、0xFF 以外の値が返ってくる。
　　　CMD0 に対するレスポンスは、R1 。R1 は１バイト長。
　　　CMD0 に対するレスポンスは、エラーがない通常の場合は、0x01 が返ってくる。

　　　R1-bit7：０固定
　　　R1-bit6：パラメータエラー
　　　R1-bit5：アドレスエラー
　　　R1-bit4：消去シーケンス中にエラー発生
　　　R1-bit3：CRCエラー
　　　R1-bit2：コマンドが違うよエラー
　　　R1-bit1：消去中にリセットが実行された
　　　R1-bit0：アイドル状態


３−４）SD_DI がずっと0xFF の場合は、タイムアウトを設けて、タイムアウトエラーなら、読み出しを中止する。
３−５）SD_DI が0x01 以外の場合もエラーとして、読み出しを中止する。

３−６）SD_CS = "L" のままで、１バイト分の時間だけ待つ。この間はSD_CLK は出力しない。
３−７）SD_CS = "H" にして、１バイト分の時間だけ待つ。この間はSD_CLK は出力しない。
３−８）SD_CS = "H" 、SD_DO = "H" にして、SD_CLK を１バイト分送信する。
　→本来はクロックを送信しなくてもいいんですが、こうしないと駄目なSDカードがあるらしいです。

３−９）SD_CS = "H" にして、１バイト分の時間だけ待つ。この間はSD_CLK は出力しない。これでCMD0 が完了。


　SD_CS やSD_CLK の送信方法は、他のコマンドも同様なので、以下は省略。また、タイムアウトやエラーの処理も同様。


４）CMD1送信
４−１）CMD1 を送信する。
　→　CMD1 は、初期化のコマンドで、"0x41" "0x00" "0x00" "0x00" "0x00" "0x00"

４−２）SD_DI にデータが来るのを待つ（0xFF 以外の値）。
　→　CMD1 に対するレスポンスは、R1。CMD1 に対するレスポンスは、最初、0x01。
　　　SDカードの準備が完了すると、0x00 になる。

　　　ブロックの動作としては、0x00、0x01 で正常終了。それ以外の値でエラーとする。

４−３）CMD1 が終了。


５）上記、４）CMD1送信で、0x01 が返ってきたときは、再度CMD1送信を繰り返す。0x00 になったら、次の６）に進む。


６）CMD16送信
６−１）CMD16 を送信する。
　→　CMD16 は、アクセスのブロック長で、512バイトを指定する。"0x50" "0x00" "0x00" "0x02" "0x00" "0x00"

　　ブロック長は、SDに読み書きする時の単位で、512バイトがデフォルトの事が多いようです。

６−２）SD_DI にデータが来るのを待つ（0xFF 以外の値）。
　→　CMD16 に対するレスポンスは、R1。CMD16 に対するレスポンスは、0x00が正常。それ以外はエラーとして処理。

６−３）CMD16 が完了。


　これでやっとSDカードからデータを読み出せます。

　他にもSDカードの情報を読み出して、アクセス周波数を変更したりなどをする必要があるんですが、あまり必要がなさそうなので、今回はパスです。