原文：https://www.cnblogs.com/einstein-2014731/p/4885382.html

现在我们手机的内存卡多为Micro SD卡，又叫TF卡，所以Micro SD卡比SD卡常见。自己曾经也想写写SD卡的读取程序，但又不想特地再去买个SD卡，这时想起手机内存卡不是和SD卡很像吗？在网上查了以后发现SD卡
和Micro SD卡其实也就大小和引脚不一样，它们的操作其实是一样的，所以网上的SD卡读写代码其实可以直接拿来用。关于SD卡和Micro SD卡的引脚定义和不同可见下两表：

  我们可以发现Micro SD卡只有8个引脚是因为比SD卡少了一个Vss。当然你也可以买个卡套套在Micro SD卡上，这样一来大小就和SD卡一样大，这时候卡套上的9个引脚就和SD卡一样了，你可以完全当做SD卡来操作。

spi下电路的连接非常简单，接上电源线Vdd和地线Vss，再接上spi的CS，SCLK，DI（MOSI）和DO（MISO）就可以了，其他引脚可以 放空。注意SD卡的电源和操作电压都为2.7-3.6V，5V的单片机要进行电平转换或串电阻限流。

还有记得SD卡的CS，SCLKh和DI要用 10~100K的电阻上拉。我是套了卡套接的电路，因为Micro SD卡的引脚太密了，不好焊接，SD卡相对引脚好焊。因为没有卡座，而且也没专门的PCB我就直接焊到卡套上，诶牺牲了一个卡套。

下面是我自己画的电路 图：

上面Micro SD卡的硬件电路就好了，下面我们讲讲Micro SD卡的软件驱动和指令集。

SD卡的命令格式如下，6字节共48位，传输时最高位(MSB)先传输：

SD卡的command（命令）占6 bit，一般叫CMDx或ACMDx，比如CMD1就是1，CMD13就是13，ACMD41就是41，依此类推。Command Argument（命令参数）占4 byte，并不是所有命令都有参数，没有参数的话该位一般就用置0。

最后一个字节由7 bit CRC校验位和1 bit停止位组成。在SPI模式下，CRC是被忽略的，可以都置1或置0.但是发送CMD0时要记得加上CRC，即最后1字节为0x95（因为发送 CMD0时还未进入SPI模式，PS：CMD8也要，

但一般大家都把发送CMD8省略了）。每次发送完一次命令后，SD卡都会有回应。SD卡的回应有多种格式，1字节的R1，2字节的R2等，不过一般在SPI模式中我们只用到R1，下面介绍R1的格式：

关于SD卡SPI和command的发送要注意以下几点：

1.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。

2.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。

3.在SD卡的Din没有数据写入时，应使Din
保持高电平。关于这一点我可吃透了苦头，本来也记得要保持高电平的，结果不知怎的鬼使神差的置0拉低了。结果程序出现了各种奇怪的貌似偶然的错误，比如连
续两次复位会有一次失败，单步调试成功全速运行又会失败。总之在这个过程中我对时序进行各种改变，每次解决一个问题后又会有新的问题出现，多少次动摇了我
对MicroSD卡和SD卡的操作是一样的这个看法。因为这个低级的错误耽误了我三四天，看来细心很重要啊！我已经不止一次因为不细心浪费大量时间了，希
望大家也引以为戒。

好了，现在SD卡的命令和回应清楚了，我们下面讲讲SD卡的复位，初始化和读写方法。

 

复位方法：

1.拉高CS，发送至少74个clk周期来使SD卡达到正常工作电压和进行同步

2.选低CS，发送CMD0，需要收到回应0x01表示成功进入idle状态

3.拉高CS，发送8个时钟

复位时序图：

初始化：

    复位成功后，SD卡就进入了SPI模式，接着应该进行初始化。初始化说白了有两种方法：（1）发送CMD1，（2）发送CMD55+ACMD41。

我从网 上查的资料可以看到这种说法：如果是MMC卡就发CMD1，SD卡则发CMD55+ACMD41。但是关于Micro SD卡要发哪种却讲的不太清楚，网上用这两种方法都有人成功过，但有的都成功不了。

我自己也碰到了这种问题，刚开始拿了自己手机上的写着Nokia的 2GB的Micro SD卡（应该是杂牌的）初始化了两天也没成功，快要放弃的时候想起来为什么不换张试试呢，于是就找室友借了他的手机内存卡，

是2GB的Apacer的 Micro SD卡（当然也可能是杂牌的，室友买那卡的地方一般都是卖各种廉价电子产品的，大家都知道是杂牌的），结果一试就成功了。后来我用了令一种方法发现也可以 初始化，

也就是说两种方法都可以初始化成功。但我的那种怎么就不行呢？难道不是所有Micro SD卡都支持SPI模式。我在网上百度了半天也不能确定是不是所有Micro SD卡都支持SPI模式。

但我想，现在Micro SD卡的生产公司很多，而且你也并不能保证你的Micro SD卡不是杂牌的。你并不知道生产厂家进行了那些改变，因为确实有些厂家生产的SD卡精简了一些命令。所以初始化的时候建议两种都试一下，

不过我记得SD 卡的说明书上推荐使用第二种方法。

 

下面是初始化方法：

（1）使用CMD1

发送CMD1，收到0x00表示成功

时序图如下：

 

读多块方法：

    1.发送CMD18读，收到0x00表示成功

    2.连续读直到读到开始字节0xFE

    3.读512字节

    4.读两个CRC字节

    5.如果还想读下一扇区，重复2-4

    6.发送CMD12来停止读多块操作

 

    写单块和多块：

    SD卡用CMD24和CMD25来写单块和多块，参数的定义和读操作是一样的。

    写单块方法：

    1.发送CMD24，收到0x00表示成功

    2.发送若干时钟

    3.发送写单块开始字节0xFE

    4.发送512个字节数据

    5.发送2字节CRC（可以均为0xff）

    6.连续读直到读到XXX00101表示数据写入成功

    7.继续读进行忙检测（读到0x00表示SD卡正忙），当读到0xff表示写操作完成

    写单块时序图：

写多块方法：

    1.发送CMD25，收到0x00表示成功

    2.发送若干时钟

    3.发送写多块开始字节0xFC

    4.发送512字节数据

    5.发送两个CRC（可以均为0xff）

    6.连续读直到读到XXX00101表示数据写入成功

    7.继续读进行忙检测，直到读到0xFF表示写操作完成

    8.如果想读下一扇区重复2-7步骤

    9.发送写多块停止字节0xFD来停止写操作

    10.进行忙检测直到读到0xFF

TF卡 或者SD卡封装，带自谈的

SD卡介绍

对于SD卡的硬件结构，在官方的文档上有很详细的介绍，如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。要实现对它的读写，最核心的是它的时序，笔者在经过了实际的测试后，使用51单片机成功实现了对SD卡的扇区读写，并对其读写速度进行了评估。下面先来讲解SD卡的读写时序。

覆写保护开关

在SD卡的右面通常有一个开关，即是覆写保护开关，当覆写保护开关拨下时，SD卡将受到覆写保护，资料只能阅读。当覆写保护开关在上面位置，便可以覆写资料。由于这保护开关是选择性的，有些品牌的SD卡没有此保护掣。

驱动模式

SD卡有两种驱动模式：SPI模式与SDIO模式。它们所使用的接口信号是不同的。在SPI模式下，只会用到SD卡的4根信号线，即CS、DI、SCLK与DO（分别是SD卡的片选、数据输入、时钟与数据输出）。

传输模式

SD卡共支持三种传输模式：SPI模式（独立序列输入和序列输出），1位SD模式（独立指令和数据通道，独有的传输格式）， 4位SD模式（使用额外的针脚以及某些重新设置的针脚。支持四位宽的并行传输）。

（1） SD卡的引脚定义：及内部结构

SD卡引脚功能详述：

虽然标准SD卡是九脚，但原理图是SD卡座不是SD卡！！，所以原理图中一般都是11脚或更多。

一般10脚是检测卡是否插入，11脚是卡写保护的检测，再有其它引脚就是用于固定卡座的脚了，其实简单应用这两个脚都可以不要管的，这就是为什么SD卡原理图中的引脚版本不同引脚数目也不同了。

SDIO连接模式

SPI连接模式

注：S：电源供给  I：输入 O：采用推拉驱动的输出
PP：采用推拉驱动的输入输出

SD卡支持两种总线方式：SD方式与SPI方式。其中SD方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。而SPI方式采用4线制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快，采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。这里只对其SPI方式进行介绍。

（2） SPI方式驱动SD卡的方法
     SD卡的SPI通信接口使其可以通过SPI通道进行数据读写。从应用的角度来看，采用SPI接口的好处在于，很多单片机内部自带SPI控制器，不光给开发上带来方便，同时也见降低了开发成本。然而，它也有不好的地方，如失去了SD卡的性能优势，要解决这一问题，就要用SD方式，因为它提供更大的总线数据带宽。SPI接口的选用是在上电初始时向其写入第一个命令时进行的。以下介绍SD卡的驱动方法，只实现简单的扇区读写。
1） 命令与数据传输
1. 命令传输
SD卡自身有完备的命令系统，以实现各项操作。命令格式如下：

命令的传输过程采用发送应答机制，过程如下：

每一个命令都有自己命令应答格式。在SPI模式中定义了三种应答格式，如下表所示：

写命令的例程：
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
  向SD卡中写入命令，并返回回应的第二个字节
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
unsigned char Write_Command_SD(unsigned char *CMD)
{undefined
   unsigned char tmp;
   unsigned char retry=0;
   unsigned char i;

   //禁止SD卡片选
   SPI_CS=1;
   //发送8个时钟信号
   Write_Byte_SD(0xFF);
   //使能SD卡片选
   SPI_CS=0;

   //向SD卡发送6字节命令
   for (i=0;i<0x06;i++)
   {undefined
      Write_Byte_SD(*CMD++);
   }
  
   //获得16位的回应
   Read_Byte_SD(); //read the first byte,ignore it.
   do
   {  //读取后8位
      tmp = Read_Byte_SD();
      retry++;
   }
   while((tmp==0xff)&&(retry<100));
   return(tmp);
}

2） 初始化
SD卡的初始化是非常重要的，只有进行了正确的初始化，才能进行后面的各项操作。在初始化过程中，SPI的时钟不能太快，否则会造初始化失败。在初始化成功后，应尽量提高SPI的速率。在刚开始要先发送至少74个时钟信号，这是必须的。在很多读者的实验中，很多是因为疏忽了这一点，而使初始化不成功。随后就是写入两个命令CMD0与CMD1，使SD卡进入SPI模式
           初始化时序图：

 初始化例程：
//--------------------------------------------------------------------------
    初始化SD卡到SPI模式
//--------------------------------------------------------------------------
unsigned char SD_Init()
{ 
   unsigned char retry,temp;
   unsigned char i;
   unsigned char CMD[] = {0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95};
SD_Port_Init(); //初始化驱动端口
  
   Init_Flag=1; //将初始化标志置1

   for (i=0;i<0x0f;i++)
   {undefined
      Write_Byte_SD(0xff); //发送至少74个时钟信号
   }
 
   //向SD卡发送CMD0
   retry=0;
   do
   { //为了能够成功写入CMD0,在这里写200次
     temp=Write_Command_SD(CMD);
     retry++;
     if(retry==200)
     { //超过200次
       return(INIT_CMD0_ERROR);//CMD0 Error!
     }
   }
   while(temp!=1);  //回应01h，停止写入
  
   //发送CMD1到SD卡
   CMD[0] = 0x41; //CMD1
   CMD[5] = 0xFF;
   retry=0;
   do
   { //为了能成功写入CMD1,写100次
     temp=Write_Command_SD(CMD);
     retry++;
     if(retry==100)
     { //超过100次
       return(INIT_CMD1_ERROR);//CMD1 Error!
     }
   }
   while(temp!=0);//回应00h停止写入
  
   Init_Flag=0; //初始化完毕，初始化标志清零
  
   SPI_CS=1;  //片选无效
   return(0); //初始化成功
}
3） 读取CID
CID寄存器存储了SD卡的标识码。每一个卡都有唯一的标识码。
CID寄存器长度为128位。它的寄存器结构如下：
 

它的读取时序如下：

与此时序相对应的程序如下：
//------------------------------------------------------------------------------------
    读取SD卡的CID寄存器   16字节   成功返回0
//-------------------------------------------------------------------------------------
unsigned char Read_CID_SD(unsigned char *Buffer)
{undefined
   //读取CID寄存器的命令
   unsigned char CMD[] = {0x4A,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
   unsigned char temp;
   temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16); //read 16 bytes
   return(temp);
}

4）读取CSD
CSD（Card-Specific Data）寄存器提供了读写SD卡的一些信息。其中的一些单元可以由用户重新编程。具体的CSD结构如下：

读取CSD 的时序：

相应的程序例程如下：
//-----------------------------------------------------------------------------------------
    读SD卡的CSD寄存器   共16字节    返回0说明读取成功
//-----------------------------------------------------------------------------------------
unsigned char Read_CSD_SD(unsigned char *Buffer)
{ 
   //读取CSD寄存器的命令
   unsigned char CMD[] = {0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF};
   unsigned char temp;
   temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16); //read 16 bytes
   return(temp);
}

4） 

读取SD卡信息
综合上面对CID与CSD寄存器的读取，可以知道很多关于SD卡的信息，以下程序可以获取这些信息。如下：
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
//返回
//  SD卡的容量，单位为M
//  sector count and multiplier MB are in
u08 == C_SIZE / (2^(9-C_SIZE_MULT))
//  SD卡的名称
//-----------------------------------------------------------------------------------------------
void SD_get_volume_info()
{  
    unsigned char i;
    unsigned char c_temp[5];
    VOLUME_INFO_TYPE SD_volume_Info,*vinf;
    vinf=&SD_volume_Info; //Init the pointoer;
/读取CSD寄存器
    Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat);
//获取总扇区数
 vinf->sector_count = sectorBuffer.dat[6] & 0x03;
 vinf->sector_count <<= 8;
 vinf->sector_count += sectorBuffer.dat[7];
 vinf->sector_count <<= 2;
 vinf->sector_count += (sectorBuffer.dat[8] & 0xc0) >> 6;
 // 获取multiplier
 vinf->sector_multiply = sectorBuffer.dat[9] & 0x03;
 vinf->sector_multiply <<= 1;
 vinf->sector_multiply += (sectorBuffer.dat[10] & 0x80) >> 7;
//获取SD卡的容量
 vinf->size_MB = vinf->sector_count >> (9-vinf->sector_multiply);
 // get the name of the card
 Read_CID_SD(sectorBuffer.dat);
 vinf->name[0] = sectorBuffer.dat[3];
 vinf->name[1] = sectorBuffer.dat[4];
 vinf->name[2] = sectorBuffer.dat[5];
 vinf->name[3] = sectorBuffer.dat[6];
 vinf->name[4] = sectorBuffer.dat[7];
 vinf->name[5] = 0x00; //end flag 
}
         以上程序将信息装载到一个结构体中，这个结构体的定义如下：
typedef struct SD_VOLUME_INFO
{ //SD/SD Card info
  unsigned int  size_MB;
  unsigned char sector_multiply;
  unsigned int  sector_count;
  unsigned char name[6];
} VOLUME_INFO_TYPE;

TF卡介绍

Micro SD Card，原名Trans-flashCard（TF卡），2004年正式更名为MicroSD Card，由SanDisk（闪迪）公司发明。MicroSD卡是一种极细小的快闪存储器卡，其格式源自SanDisk创造，原本这种记忆卡称为T-Flash，及后改称为TransFlash；而重新命名为MicroSD的原因是因为被SD协会（SDA） 采立。

它的体积为15mm x 11mm x1mm，差不多相等于手指甲的大小，是现时最细小的记忆卡。它也能通过SD转接卡来接驳于SD卡插槽中使用。现时MicroSD卡提供128MB、256MB、512MB、1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G、128G的容量（MWC2014 世界移动通信大会期间，SanDisk（闪迪）打破了储存卡最高64GB容量的传统，正式发布了一款容量高达128GB的Micro SD XC 储存卡。

MicroSD的体积更小且可以转换SD卡使用，TF卡的电路和引脚和SD卡是一样的。

TF卡的PCB封装

从下图可以看出，靠近圆圈处的那个引脚没有和TF相连。

所以做TF封装和电路，9脚悬空

一，各种存储设备的差异

内存和外存的区别：一般是把这种RAM(random access memory,随机访问存储器，特点是任意字节读写，掉电丢失)叫内存，把ROM（read only memory，只读存储器，类似于Flash SD卡之类的，用来存储东西，掉电不丢失，不能随机地址访问，只能以块为单位来访问）叫外存。

1.主流的外存设备的发展

产品名称	存储技术	优点	缺点
软盘、硬盘、光盘、CD、磁带	存储原理大部分为磁存储	技术成熟、价格便宜	读写速度慢、可靠性差
纯粹的Flash：NandFlash、NorFlash	闪存技术，是利用电学原理来存储1和0	闪存设备没有物理运动（硬盘中的磁头），所以读写速度可以很快，且无物理损耗	1、读写接口时序比较复杂。2、内部无坏块处理机制，需要SoC自己来管理Flash的坏块；3、各家厂家的Flash接口不一致，甚至同一个厂家的不同型号、系列的Flash接口都不一致，这就造成产品升级时很麻烦。
SD卡、MMC卡、MicroSD、TF卡	这些卡其实内部就是Flash存储颗粒，比直接的Nand芯片多了统一的外部封装和接口。	卡都有统一的标准，譬如SD卡都是遵照SD规范来发布的。这些规范规定了SD卡的读写速度、读写接口时序、读写命令集、卡大小尺寸、引脚个数及定义。这样做的好处就是不同厂家的SD卡可以通用。	外部扩展卡时间长了卡槽可能会接触不良导致不可靠。
iNand、MoviNand、eSSD	这些东西的本质还是NandFlash内部由Nand的存储颗粒构成，再集成了块设备管理单元，综合了SD卡为代表的各种卡的优势和原始的NandFlash芯片的优势。	1、向SD卡学习，有统一的接口标准（包括引脚定义、物理封装、接口时序）。2、向原始的Nand学习，以芯片的方式来发布而不是以卡的方式；3、内部内置了Flash管理模块，提供了诸如坏块管理等功能，让Nand的管理容易了起来。	/#

2.SD卡的特点和背景知识

产品	两者的区别
SD卡和MMC卡的关系	(1)MMC标准比SD标准早，SD标准兼容MMC标准。(2)MMC卡可以被SD读卡器读写，而SD卡不可以被MMC读卡器读写。
SD卡和Nand、Nor等Flash芯片差异	(1)SD卡/MMC卡等卡类有统一的接口标准，而Nand芯片没有统一的标准（各家产品会有差异）
SD卡与MicroSD的区别	(1)体积大小区别而已，传输与原理完全相同。
SD卡与TF卡的区别	(1)外观上，SD卡大而TF卡小；用途上，SD卡用于数码相机等而TF卡广泛用于手机、GPS等；(2)时间上，SD卡1999年推出，TF卡于2004年推出；SD卡由日本松下、东芝与美国SanDisk共同推出，而TF卡由Motorola与SanDisk共同推出。(3)SD卡有写保护而TF卡没有，TF卡可以通过卡套转成SD卡使用。

二，SD卡的编程接口

SD卡的编程接口
1.SD卡的物理接口
(1)SD卡由9个针脚与外界进行物理连接，这9个脚中有2个地，1个电源，6个信号线。

2.SD协议与SPI协议
(1)SD卡与SRAM/DDR/SROM之类的东西的不同：SRAM/DDR/SROM之类的存储芯片是总线式的，只要连接上初始化好之后就可以由SoC直接以地址方式来访问；但是SD卡不能直接通过接口给地址来访问，它的访问需要按照一定的接口协议（时序）来访问。
(2)SD卡虽然只有一种物理接口，但是却支持两种读写协议：SD协议和SPI协议。

3.SPI协议特点（低速、接口操作时序简单、适合单片机）
(1)SPI协议是单片机中广泛使用的一种通信协议，并不是为SD卡专门发明的。
(2)SPI协议相对SD协议来说速度比较低。
(3)SD卡支持SPI协议，就是为了单片机方便使用。

SD协议特点（高速、接口时序复杂，适合有SDIO接口的SoC）
(1)SD协议是专门用来和SD卡通信的。
(2)SD协议要求SoC中有SD控制器，运行在高速率下，要求SoC的主频不能太低。

4.S5PV210的SD/MMC控制器
(1)SD卡内部除了存储单元Flash外，还有SD卡管理模块，我们SoC和SD卡通信时，通过9针引脚以SD协议/SPI协议向SD卡管理模块发送命令、时钟、数据等信息，然后从SD卡返回信息给SoC来交互。工作时每一个任务（譬如初始化SD卡、譬如读一个块、譬如写、譬如擦除····）都需要一定的时序来完成（所谓时序就是先向SD卡发送xx命令，SD卡回xx消息，然后再向SD卡发送xx命令····）
(2)s5pv210的SD卡检测流程图和时钟使能流程图如下：

三，S5PV210的SD卡启动详解

0.首先要知道几种内存和外存的特点

内存	特点
SRAM	静态内存 特点就是容量小、价格高，优点是不需要软件初始化直接上电就能用
DRAM	动态内存 特点就是容量大、价格低，缺点就是上电后不能直接使用，需要软件初始化后才可以使用。

外存	特点
NorFlash	特点是容量小，价格高，优点是可以和CPU直接总线式相连，CPU上电后可以直接读取，所以一般用作启动介质
NandFlash	（跟硬盘一样）：特点是容量大，价格低，缺点是不能总线式访问，也就是说不能上电CPU直接读取，需要CPU先运行一些初始化软件，然后通过时序接口读写。

1.SoC为何要支持SD卡启动
(1)一个普遍性的原则就是：SoC支持的启动方式越多，将来使用时就越方便，用户的可选择性就越大，SoC的适用面就越广。
(2)SD卡有一些好处：譬如可以在不借用专用烧录工具（类似Jlink）的情况下对SD卡进行刷机，然后刷机后的SD卡插入卡槽，SoC既可启动；譬如可以用SD卡启动进行量产刷机（量产卡）。像我们X210开发板，板子贴片好的时候，内部iNand是空的，此时直接启动无启动；板子出厂前官方刷机时是把事先做好的量产卡插入SD卡卡槽，然后打到iNand方式启动；因为此时iNand是空的所以第一启动失败，会转而第二启动，就从外部SD2通道的SD卡启动了。启动后会执行刷机操作对iNand进行刷机，刷机完成后自动重启（这回重启时iNand中已经有image了，所以可以启动了）。刷机完成后SD量产卡拔掉，烧机48小时，无死机即可装箱待发货。

2.SD卡启动的难点在哪里（SRAM、DDR、SDCard）
(1)SRAM、DDR都是总线式访问的，SRAM不需初始化既可直接使用而DDR需要初始化后才能使用，但是总之CPU可以直接和SRAM/DRAM打交道；而SD卡需要时序访问，CPU不能直接和SD卡打交道；NorFlash读取时可以总线式访问，所以Norflash启动非常简单，可以直接启动，但是SD/NandFlash不行。

(2)以前只有Norflash可以作为启动介质，台式机笔记本的BIOS就是Norflash做的。后来三星在2440中使用了SteppingStone的技术，让Nandflash也可以作为启动介质。SteppingStone（翻译为启动基石）技术就是在SoC内部内置4KB的SRAM，然后开机时SoC根据OMpin判断用户设置的启动方式，如果是NandFlash启动，则SoC的启动部分的硬件直接从外部NandFlash中读取开头的4KB到内部SRAM作为启动内容。

(3)启动基石技术进一步发展，在6410芯片中得到完善，在210芯片时已经完全成熟。210中有96KB的SRAM，并且有一段iROM代码作为BL0，BL0再去启动BL1（210中的BL0做的事情在2440中也有，只不过那时候是硬件自动完成的，而且体系没有210中这么详细）。

3.S5PV210的启动过程回顾
210内置了一块96KB大小的SRAM（叫iRAM），同时还有一块内置的64KB大小的NorFlash（叫iROM）。
210的启动过程大致是：
第一步：CPU上电后先从内部IROM中读取预先设置的代码（BL0），执行。这一段IROM代码首先做了一些基本的初始化（CPU时钟、关看门狗···）（这一段IROM代码是三星出厂前设置的，三星也不知道我们板子上将来接的是什么样的DRAM，因此这一段IROM是不能负责初始化外接的DRAM的，因此这一段代码只能初始化SoC内部的东西）；然后这一段代码会判断我们选择的启动模式（我们通过硬件跳线可以更改板子的启动模式），然后从相应的外部存储器去读取第一部分启动代码（BL1，大小为16KB）到内部SRAM。
第二步：从IRAM去运行刚上一步读取来的BL1（16KB），然后执行。BL1负责初始化NandFlash，然后将BL2读取到IRAM（剩余的80KB）然后运行
第三步：从IRAM运行BL2，BL2初始化DRAM，然后将OS读取到DRAM中，然后启动OS，启动过程结束。

流程图：

4.SD卡启动流程（bin文件小于16KB时和大于16KB时）
(1)启动的第一种情况是整个镜像大小小于16KB。这时候相当于我的整个镜像作为BL1被steppingstone直接硬件加载执行了而已。
(2)启动的第二种情况就是整个镜像大小大于16KB。（只要大于16KB，哪怕是17KB，或者是700MB都是一样的）这时候就要把整个镜像分为2部分：第一部分16KB大小，第二部分是剩下的大小。然后第一部分作为BL1启动，负责去初始化DRAM并且将第二部分加载到DRAM中去执行（uboot就是这样做的）。

5.SoC支持SD卡启动的秘密（iROM代码）
(1)三星系列SoC支持SD卡/NandFlash启动，主要是依靠SteppingStone技术，具体在S5PV210中支持steppingstone技术的是内部iROM代码。

问题：iROM究竟是怎样读取SD卡/NandFlash的？
三星在iROM中事先内置了一些代码去初始化外部SD卡/NandFlash，并且内置了读取各种SD卡/NandFlash的代码在iROM中。BL0执行时就是通过调用这些device copy function来读取外部SD卡/NandFlash中的BL1的。

(2)实际编程中我们只需要用到的block device copy function

6.用函数指针方式调用device copy function
(1)第一种方法：宏定义方式来调用。好处是简单方便，坏处是编译器不能帮我们做参数的静态类型检查。

// 第一种方法：宏定义
#define CopySDMMCtoMem(z,a,b,c,e) (((bool(*)(int, unsigned int, unsigned short, unsigned int*, bool))(*((unsigned int *)0xD0037F98)))(z,a,b,c,e))

(2)第二种方法：用函数指针方式来调用。

typedef unsigned int bool;
// 第二种方法：用函数指针方式调用
typedef bool(*pCopySDMMC2Mem)(int, unsigned int, unsigned short, unsigned int*, bool);


// 实际使用时
pCopySDMMC2Mem p1 = (pCopySDMMC2Mem)0xD0037F98;
p1(x, x, x, x, x);		// 第一种调用方法
(*p1)(x, x, x, x, x);	// 第二种调用方法
*p1(x, x, x, x, x);		// 错误，因为p1先和()结合，而不是先和*结合。

7.扇区和块的概念

(1)早期的块设备就是软盘硬盘这类磁存储设备，这种设备的存储单元不是以字节为单位，而是以扇区为单位。磁存储设备读写的最小单元就是扇区，不能只读取或写部分扇区。这个限制是磁存储设备本身物理方面的原因造成的，也成为了我们编程时必须遵守的规律。
(2)一个扇区有好多个字节（一般是512个字节即512B）。早期的磁盘扇区是512字节，实际上后来的磁盘扇区可以做的比较大（譬如1024字节，譬如2048字节，譬如4096字节），但是因为原来最早是512字节，很多的软件（包括操作系统和文件系统）已经默认了512这个数字，因此后来的硬件虽然物理上可能支持更大的扇区，但是实际上一般还是兼容512字节扇区这种操作方法。
(3)一个扇区可以看成是一个块block（块的概念就是：不是一个字节，是多个字节组成一个共同的操作单元块），所以就把这一类的设备称为块设备。常见的块设备有：磁存储设备硬盘、软盘、DVD和Flash设备（U盘、SSD、SD卡、NandFlash、Norflash、eMMC、iNand）
(4)linux里有个mtd驱动，就是用来管理这类块设备的。
(5)磁盘和Flash以块为单位来读写，就决定了我们启动时device copy function只能以整块为单位来读取SD卡。

五，S5PV210的SD卡启动实战

任务：大于16KB的bin文件使用SD卡启动
(1)总体思路：将我们的代码分为2部分：第一部分BL1小于等于16KB，第二部分为任意大小，iROM代码执行完成后从SD卡启动会自动读取BL1到SRAM中执行；BL1执行时负责初始化DDR，然后手动将BL2从SD卡copy到DDR中正确位置，然后BL1远跳转到BL2中执行BL2.

程序怎么安排？

1.先处理BL1

细节1：BL1在SD卡中必须从Block1开始（Block0不能用，这个是三星官方规定的），长度为16KB内，我们就定为16KB（也就是32个block）；BL1理论上可以从33扇区开始，但是实际上为了安全都会留一些空扇区作为隔离，譬如可以从45扇区开始，长度由自己定（实际根据自己的BL2大小来分配长度，我们实验时BL2非常小，因此我们定义BL2长度为16KB，也就是32扇区）。==

细节2：DDR初始化好之后，整个DDR都可以使用了，这时在其中选择一段长度足够BL2的DDR空间即可。我们选0x23E00000（因为我们BL1中只初始化了DDR1，地址空间范围是0x20000000～0x2FFFFFFF）。

**细节3：**程序整个分为2个文件夹BL1和BL2，各自管理各自的项目。该目录下的Makefile是总Makefile，write2sd是烧录脚本。

总Makefile:

烧录脚本：

进入BL1文件夹：

**细节4：**BL1中要完成：关看门狗、设置栈、开iCache、初始化DDR、从SD卡复制BL2到DDR中特定位置，跳转执行BL2.
start.s

从SD卡中复制内容到DDR并且实现跳转：
BL2远跳转
(1)因为我们BL1和BL2其实是2个独立的程序，链接时也是独立分开链接的，所以不能像以前一样使用ldr pc, =main这种方式来通过链接地址实现元跳转到BL2.
(2)我们的解决方案是使用地址进行强制跳转。因为我们知道BL2在内存地址0x23E00000处，所以直接去执行这个地址即可。
sd_relocate.c

2.再处理BL2

接下来进入BL2文件夹：==

start.S

.global _start					// 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:

	ldr pc, =main				// ldr指令实现长跳转
	
	
// 汇编最后的这个死循环不能丢
	b .

led.c:单纯用来测试SD卡启动的

#define GPJ0CON		0xE0200240
#define GPJ0DAT		0xE0200244

#define rGPJ0CON	*((volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPJ0DAT	*((volatile unsigned int *)GPJ0DAT)

void delay(void);

void led1(void)
{
	rGPJ0CON = 0x11111111;
	rGPJ0DAT = ((0<<3) | (1<<4) | (1<<5));
}

void led2(void)
{
	rGPJ0CON = 0x11111111;
	rGPJ0DAT = ((0<<3) | (0<<4) | (1<<5));
}

void led3(void)
{
	rGPJ0CON = 0x11111111;
	rGPJ0DAT = ((0<<3) | (0<<4) | (0<<5));
}

// 该函数要实现led闪烁效果
void main(void)
{
	// led初始化，也就是把GPJ0CON中设置为输出模式
	//volatile unsigned int *p = (unsigned int *)GPJ0CON;
	//volatile unsigned int *p1 = (unsigned int *)GPJ0DAT;
	rGPJ0CON = 0x11111111;
	
	while (1)
	{
		// led亮
		rGPJ0DAT = ((0<<3) | (0<<4) | (0<<5));
		// 延时
		delay();
		// led灭
		rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
		// 延时
		delay();
	}
}


void delay(void)
{
	volatile unsigned int i = 900000;		// volatile 让编译器不要优化，这样才能真正的减
	while (i--);							// 才能消耗时间，实现delay
}

	

子makefile和链接脚本的细节

3.在Linux下烧录启动实验及总结

1.插入SD卡->在VMware上边的栏目中点击虚拟机->可移动设备->找到你的SD卡点击连接
命令行输入ls /dev/sd,出现下图中就是SD卡在Linux中识别成功。*

进去目录make编译之后，./writesd执行烧录脚本即可，烧录完成之后，插入开发板，led灯亮的节奏为12313闪烁，实验就是成功的。
2.代码分为2部分启动（上一节讲的）的缺陷
(1)代码分为2部分，这种技术叫分散加载。这种分散加载的方法可以解决问题，但是比较麻烦。
(2)分散加载的缺陷：第一，代码完全分2部分，完全独立，代码编写和组织上麻烦；第二，无法让工程项目兼容SD卡启动和Nand启动、NorFlash启动等各种启动方式。

3.uboot中的做法
(1)第二种思路：程序代码仍然包括BL1和BL2两部分，但是组织形式上不分为2部分而是作为一个整体来组织。它的实现方式是：iROM启动然后从SD卡的扇区1开始读取16KB的BL1然后去执行BL1，BL1负责初始化DDR，然后从SD卡中读取整个程序（BL1+BL2）到DDR中，然后从DDR中执行（利用ldr pc, =main这种方式以远跳转从SRAM中运行的BL1跳转到DDR中运行的BL2）。

4.再来分析uboot的SD卡启动细节
(1)uboot编译好之后有200多KB，超出了16KB。uboot的组织方式就是前面16KB为BL1，剩下的部分为BL2.
(2)uboot在烧录到SD卡的时候，先截取uboot.bin的前16KB（实际脚本截取的是8KB）烧录到SD卡的block1～bolck32；然后将整个uboot烧录到SD卡的某个扇区中（譬如49扇区）
(3)实际uboot从SD卡启动时是这样的：iROM先执行，根据OMpin判断出启动设备是SD卡，然后从S卡的block1开始读取16KB（8KB）到SRAM中执行BL1，BL1执行时负责初始化DDR，并且从SD卡的49扇区开始复制整个uboot到DDR中指定位置（0x23E00000）去备用；然后BL1继续执行直到ldr pc, =main时BL1跳转到DDR上的BL2中接着执行uboot的第二阶段。

总结：uboot中的这种启动方式比上节讲的分散加载的好处在于：能够兼容各种启动方式。