| 1 | /** | 
|---|
| 2 |  * \file    : sdcard.c | 
|---|
| 3 |  * \date    : 30 August 2012 | 
|---|
| 4 |  * \author  : Cesar Fuguet | 
|---|
| 5 |  * | 
|---|
| 6 |  * This file defines the driver of a SD Card device using an SPI controller | 
|---|
| 7 |  */ | 
|---|
| 8 |  | 
|---|
| 9 | #include <sdcard.h> | 
|---|
| 10 | #include <reset_tty.h> | 
|---|
| 11 |  | 
|---|
| 12 | /** | 
|---|
| 13 |  * \param   sdcard: Initialized pointer to the block device | 
|---|
| 14 |  * | 
|---|
| 15 |  * \return  void | 
|---|
| 16 |  * | 
|---|
| 17 |  * \brief   Enable SD Card select signal | 
|---|
| 18 |  */ | 
|---|
| 19 | static void _sdcard_enable(struct sdcard_dev * sdcard) | 
|---|
| 20 | { | 
|---|
| 21 |     spi_ss_assert(sdcard->spi, sdcard->slave_id); | 
|---|
| 22 | } | 
|---|
| 23 |  | 
|---|
| 24 | /** | 
|---|
| 25 |  * \param   sdcard: Initialized pointer to the block device | 
|---|
| 26 |  * | 
|---|
| 27 |  * \return  void | 
|---|
| 28 |  * | 
|---|
| 29 |  * \brief   Disable SD Card select signal | 
|---|
| 30 |  */ | 
|---|
| 31 | static void _sdcard_disable(struct sdcard_dev * sdcard) | 
|---|
| 32 | { | 
|---|
| 33 |     spi_ss_deassert(sdcard->spi, sdcard->slave_id); | 
|---|
| 34 | } | 
|---|
| 35 |  | 
|---|
| 36 | /** | 
|---|
| 37 |  * \param   tick_count: SD Card clock ticks number | 
|---|
| 38 |  * | 
|---|
| 39 |  * \return  void | 
|---|
| 40 |  * | 
|---|
| 41 |  * \brief   Enable SD Card clock | 
|---|
| 42 |  *          The tick count is byte measured (1 tick, 8 clock) | 
|---|
| 43 |  */ | 
|---|
| 44 | static void _sdcard_gen_tick(struct sdcard_dev * sdcard, unsigned int tick_count) | 
|---|
| 45 | { | 
|---|
| 46 |     register int i = 0; | 
|---|
| 47 |     while(i++ < tick_count) spi_put_tx(sdcard->spi, 0xFF, 0); | 
|---|
| 48 | } | 
|---|
| 49 |  | 
|---|
| 50 | /** | 
|---|
| 51 |  * \param   sdcard: Initialized pointer to the block device | 
|---|
| 52 |  * | 
|---|
| 53 |  * \return  char from the SD card | 
|---|
| 54 |  * | 
|---|
| 55 |  * \brief   Get a byte from the SD Card | 
|---|
| 56 |  */ | 
|---|
| 57 | static unsigned char _sdcard_receive_char(struct sdcard_dev * sdcard) | 
|---|
| 58 | { | 
|---|
| 59 |     _sdcard_gen_tick(sdcard, 1); | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 |     return spi_get_rx(sdcard->spi, 0); | 
|---|
| 62 | } | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 | /** | 
|---|
| 65 |  * \param   sdcard: Initialized pointer to the block device | 
|---|
| 66 |  * | 
|---|
| 67 |  * \return  sdcard response | 
|---|
| 68 |  * | 
|---|
| 69 |  * \brief   Wait for a valid response after the send of a command | 
|---|
| 70 |  *          This function can return if one of the next two conditions are true: | 
|---|
| 71 |  *           1. Bit valid received | 
|---|
| 72 |  *           2. Timeout (not valid bit received after SDCARD_COMMAND_TIMEOUT | 
|---|
| 73 |  *              wait ticks) | 
|---|
| 74 |  */ | 
|---|
| 75 | static unsigned char _sdcard_wait_response(struct sdcard_dev * sdcard) | 
|---|
| 76 | { | 
|---|
| 77 |     unsigned char sdcard_rsp; | 
|---|
| 78 |     register int  iter; | 
|---|
| 79 |  | 
|---|
| 80 |     iter       = 0; | 
|---|
| 81 |     sdcard_rsp = _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 82 |     while ( | 
|---|
| 83 |             (iter < SDCARD_COMMAND_TIMEOUT) && | 
|---|
| 84 |             !SDCARD_CHECK_R1_VALID(sdcard_rsp) | 
|---|
| 85 |           ) | 
|---|
| 86 |     { | 
|---|
| 87 |         sdcard_rsp = _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 88 |         iter++; | 
|---|
| 89 |     } | 
|---|
| 90 |  | 
|---|
| 91 |     return sdcard_rsp; | 
|---|
| 92 | } | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | /** | 
|---|
| 95 |  * \params  sdcard: Initialized pointer to the block device | 
|---|
| 96 |  * | 
|---|
| 97 |  * \return  void | 
|---|
| 98 |  * | 
|---|
| 99 |  * \brief   Wait data block start marker | 
|---|
| 100 |  */ | 
|---|
| 101 | static void _sdcard_wait_data_block(struct sdcard_dev * sdcard) | 
|---|
| 102 | { | 
|---|
| 103 |         while (_sdcard_receive_char(sdcard) != 0xFE); | 
|---|
| 104 | } | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 | /** | 
|---|
| 107 |  * \param   sdcard  : Initialized pointer to block device | 
|---|
| 108 |  * \param   index   : SD card CMD index | 
|---|
| 109 |  * \param   app     : Type of command, 0 for normal command or 1 for application specific | 
|---|
| 110 |  * \param   args    : SD card CMD arguments | 
|---|
| 111 |  * | 
|---|
| 112 |  * \return  response first byte | 
|---|
| 113 |  * | 
|---|
| 114 |  * \brief   Send command to the SD card | 
|---|
| 115 |  */ | 
|---|
| 116 | static int _sdcard_send_command    ( | 
|---|
| 117 |         struct sdcard_dev * sdcard , | 
|---|
| 118 |         int                 index  , | 
|---|
| 119 |         int                 app    , | 
|---|
| 120 |         void *              args   , | 
|---|
| 121 |         unsigned            crc7   ) | 
|---|
| 122 | { | 
|---|
| 123 |     unsigned char sdcard_rsp; | 
|---|
| 124 |     unsigned char * _args; | 
|---|
| 125 |  | 
|---|
| 126 |     _sdcard_gen_tick(sdcard, 5);   | 
|---|
| 127 |  | 
|---|
| 128 |     if (app == SDCARD_ACMD) | 
|---|
| 129 |     { | 
|---|
| 130 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x40 | 55         , 0 );/* CMD and START bit */ | 
|---|
| 131 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x00              , 0 );/* Argument[0]       */ | 
|---|
| 132 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x00              , 0 );/* Argument[1]       */ | 
|---|
| 133 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x00              , 0 );/* Argument[2]       */ | 
|---|
| 134 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x00              , 0 );/* Argument[3]       */ | 
|---|
| 135 |         spi_put_tx(sdcard->spi, 0x01 | (crc7 << 1), 0 );/* END bit           */ | 
|---|
| 136 |  | 
|---|
| 137 |         sdcard_rsp = _sdcard_wait_response(sdcard); | 
|---|
| 138 |         if (SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp)) | 
|---|
| 139 |         { | 
|---|
| 140 |             return sdcard_rsp;         | 
|---|
| 141 |         } | 
|---|
| 142 |     } | 
|---|
| 143 |  | 
|---|
| 144 |     _args = (unsigned char *) args; | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 |     _sdcard_gen_tick(sdcard, 1);   | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 |     spi_put_tx(sdcard->spi, 0x40 | index      , 0 ); | 
|---|
| 149 |     spi_put_tx(sdcard->spi, _args[0]          , 0 ); | 
|---|
| 150 |     spi_put_tx(sdcard->spi, _args[1]          , 0 ); | 
|---|
| 151 |     spi_put_tx(sdcard->spi, _args[2]          , 0 ); | 
|---|
| 152 |     spi_put_tx(sdcard->spi, _args[3]          , 0 ); | 
|---|
| 153 |     spi_put_tx(sdcard->spi, 0x01 | (crc7 << 1), 0 ); | 
|---|
| 154 |  | 
|---|
| 155 |     return _sdcard_wait_response(sdcard); | 
|---|
| 156 | } | 
|---|
| 157 |  | 
|---|
| 158 | int sdcard_dev_open(struct sdcard_dev * sdcard, struct spi_dev * spi, int ss) | 
|---|
| 159 | { | 
|---|
| 160 |         unsigned char args[4]; | 
|---|
| 161 |         unsigned char sdcard_rsp; | 
|---|
| 162 |         unsigned int  iter, ersp; | 
|---|
| 163 |  | 
|---|
| 164 |         sdcard->spi      = spi; | 
|---|
| 165 |         sdcard->slave_id = ss; | 
|---|
| 166 |  | 
|---|
| 167 |         /*  | 
|---|
| 168 |         * Supply SD card ramp up time (min 74 cycles) | 
|---|
| 169 |         */ | 
|---|
| 170 |         _sdcard_gen_tick(sdcard, 10); | 
|---|
| 171 |  | 
|---|
| 172 |         /*  | 
|---|
| 173 |         * Assert slave select signal | 
|---|
| 174 |         * Send CMD0 (Reset Command) | 
|---|
| 175 |         * Deassert slave select signal | 
|---|
| 176 |         */ | 
|---|
| 177 |         _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 178 |  | 
|---|
| 179 |         args[0] = 0; | 
|---|
| 180 |         args[1] = 0; | 
|---|
| 181 |         args[2] = 0; | 
|---|
| 182 |         args[3] = 0; | 
|---|
| 183 |         sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 0, SDCARD_CMD, args, 0x4A); | 
|---|
| 184 |         if ( sdcard_rsp != 0x01 ) | 
|---|
| 185 |         { | 
|---|
| 186 |                 reset_puts("card CMD0 failed "); | 
|---|
| 187 |                 return sdcard_rsp; | 
|---|
| 188 |         } | 
|---|
| 189 |  | 
|---|
| 190 |         _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 191 |         /* | 
|---|
| 192 |          * send CMD8. If card is pre-v2, It will reply with illegal command. | 
|---|
| 193 |          * Otherwise we announce sdhc support. | 
|---|
| 194 |          */ | 
|---|
| 195 |         _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 196 |         args[0] = 0; | 
|---|
| 197 |         args[1] = 0; | 
|---|
| 198 |         args[2] = 0x01; | 
|---|
| 199 |         args[3] = 0x01; | 
|---|
| 200 |         sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 8, SDCARD_CMD, args, 0x63); | 
|---|
| 201 |         if (!SDCARD_CHECK_R1_VALID(sdcard_rsp)) { | 
|---|
| 202 |                 reset_puts("card CMD8 failed "); | 
|---|
| 203 |                 return sdcard_rsp; | 
|---|
| 204 |         } | 
|---|
| 205 |         if (!SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp)) { | 
|---|
| 206 |                 /* no error, command accepted. get whole reply */ | 
|---|
| 207 |                 ersp = _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 208 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 209 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 210 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 211 |                 if ((ersp & 0xffff) != 0x0101) { | 
|---|
| 212 |                         /* voltage mismatch */ | 
|---|
| 213 |                         reset_puts("card CMD8 mismatch: "); | 
|---|
| 214 |                         reset_putx(ersp); | 
|---|
| 215 |                         return sdcard_rsp; | 
|---|
| 216 |                 } | 
|---|
| 217 |                 reset_puts("v2 or later "); | 
|---|
| 218 |                 sdcard->sdhc = 1; | 
|---|
| 219 |         } else if ((sdcard_rsp & SDCARD_R1_ILLEGAL_CMD) == 0) { | 
|---|
| 220 |                 /* other error */ | 
|---|
| 221 |                 reset_puts("card CMD8 error "); | 
|---|
| 222 |                 return sdcard_rsp; | 
|---|
| 223 |         } else { | 
|---|
| 224 |                 sdcard->sdhc = 0; | 
|---|
| 225 |         } | 
|---|
| 226 |         _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 227 |         /* send CMD41, enabling the card */ | 
|---|
| 228 |         _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 229 |         args[0] = sdcard->sdhc ? 0x40: 0; | 
|---|
| 230 |         args[1] = 0; | 
|---|
| 231 |         args[2] = 0; | 
|---|
| 232 |         args[3] = 0; | 
|---|
| 233 |  | 
|---|
| 234 |         iter = 0; | 
|---|
| 235 |         while( iter++ < SDCARD_COMMAND_TIMEOUT ) | 
|---|
| 236 |         { | 
|---|
| 237 |                 sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 41, SDCARD_ACMD, args, 0x00); | 
|---|
| 238 |                 if( sdcard_rsp == 0x01 ) | 
|---|
| 239 |                 { | 
|---|
| 240 |                         continue; | 
|---|
| 241 |                 } | 
|---|
| 242 |  | 
|---|
| 243 |                 break; | 
|---|
| 244 |         } | 
|---|
| 245 |  | 
|---|
| 246 |         _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 247 |         if (sdcard_rsp) { | 
|---|
| 248 |                 reset_puts("SD ACMD41 failed "); | 
|---|
| 249 |                 return sdcard_rsp; | 
|---|
| 250 |         } | 
|---|
| 251 |         if (sdcard->sdhc != 0) { | 
|---|
| 252 |                 /* get the card capacity to see if it's really HC */ | 
|---|
| 253 |                 _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 254 |                 args[0] = sdcard->sdhc ? 0x40: 0; | 
|---|
| 255 |                 args[1] = 0; | 
|---|
| 256 |                 args[2] = 0; | 
|---|
| 257 |                 args[3] = 0; | 
|---|
| 258 |                 sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 58, SDCARD_CMD, | 
|---|
| 259 |                     args, 0x00); | 
|---|
| 260 |                 if (sdcard_rsp) { | 
|---|
| 261 |                         reset_puts("SD CMD58 failed "); | 
|---|
| 262 |                         return sdcard_rsp; | 
|---|
| 263 |                 } | 
|---|
| 264 |                 ersp = _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 265 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 266 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 267 |                 ersp = (ersp << 8) | _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 268 |                 if (ersp & 0x40000000) { | 
|---|
| 269 |                         reset_puts("SDHC "); | 
|---|
| 270 |                 } else { | 
|---|
| 271 |                         sdcard->sdhc = 0; | 
|---|
| 272 |                 } | 
|---|
| 273 |                 _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 274 |         } | 
|---|
| 275 |         reset_puts("card detected "); | 
|---|
| 276 |         return 0; | 
|---|
| 277 | } | 
|---|
| 278 |  | 
|---|
| 279 | int sdcard_dev_read(struct sdcard_dev * sdcard, void * buf, unsigned int count) | 
|---|
| 280 | { | 
|---|
| 281 |     unsigned char args[4]; | 
|---|
| 282 |     unsigned char sdcard_rsp; | 
|---|
| 283 |     register int  i; | 
|---|
| 284 |  | 
|---|
| 285 |     for (i = 0; i < 4; i++) | 
|---|
| 286 |     { | 
|---|
| 287 |         args[i] = (sdcard->access_pointer >> (32 - (i+1)*8)) & 0xFF; | 
|---|
| 288 |     } | 
|---|
| 289 |  | 
|---|
| 290 |     _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 291 |  | 
|---|
| 292 |     sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 17, SDCARD_CMD, args, 0x00); | 
|---|
| 293 |     if ( SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp) ) | 
|---|
| 294 |     { | 
|---|
| 295 |         _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 296 |         return sdcard_rsp; | 
|---|
| 297 |     } | 
|---|
| 298 |  | 
|---|
| 299 |     _sdcard_wait_data_block(sdcard); | 
|---|
| 300 |  | 
|---|
| 301 |     spi_get_data(sdcard->spi, buf, count); | 
|---|
| 302 |  | 
|---|
| 303 |     /* | 
|---|
| 304 |      * Get the remainder of the block bytes and the CRC16 (comes | 
|---|
| 305 |      * at the end of the data block) | 
|---|
| 306 |      */ | 
|---|
| 307 |     i = count; | 
|---|
| 308 |     while( i++ < (512 + 2) ) _sdcard_receive_char(sdcard); | 
|---|
| 309 |  | 
|---|
| 310 |     _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 311 |  | 
|---|
| 312 |     /* | 
|---|
| 313 |      * Move the access pointer to the next block | 
|---|
| 314 |      */ | 
|---|
| 315 |     sdcard->access_pointer += sdcard->block_length; | 
|---|
| 316 |  | 
|---|
| 317 |     return 0; | 
|---|
| 318 | } | 
|---|
| 319 |  | 
|---|
| 320 | unsigned int sdcard_dev_write(struct sdcard_dev *sdcard, void * buf, unsigned int count) | 
|---|
| 321 | { | 
|---|
| 322 |         return 0; | 
|---|
| 323 | } | 
|---|
| 324 |  | 
|---|
| 325 | void sdcard_dev_lseek(struct sdcard_dev * sdcard, unsigned int blk_pos) | 
|---|
| 326 | { | 
|---|
| 327 |     sdcard->access_pointer = sdcard->block_length * blk_pos; | 
|---|
| 328 | } | 
|---|
| 329 |  | 
|---|
| 330 | int sdcard_dev_set_blocklen(struct sdcard_dev * sdcard, unsigned int len) | 
|---|
| 331 | { | 
|---|
| 332 |     unsigned char args[4]; | 
|---|
| 333 |     unsigned char sdcard_rsp; | 
|---|
| 334 |     register int i; | 
|---|
| 335 |  | 
|---|
| 336 |     if (len != 512) | 
|---|
| 337 |         return 1; | 
|---|
| 338 |  | 
|---|
| 339 |     if (sdcard->sdhc) { | 
|---|
| 340 |         sdcard->block_length = 1; | 
|---|
| 341 |         return 0; | 
|---|
| 342 |     } | 
|---|
| 343 |  | 
|---|
| 344 |     for (i = 0; i < 4; i++) | 
|---|
| 345 |         args[i] = (len >> (32 - (i+1)*8)) & 0xFF; | 
|---|
| 346 |  | 
|---|
| 347 |     _sdcard_enable(sdcard); | 
|---|
| 348 |  | 
|---|
| 349 |     sdcard_rsp = _sdcard_send_command(sdcard, 16, SDCARD_CMD, args, 0x00); | 
|---|
| 350 |     if ( SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp) ) | 
|---|
| 351 |     { | 
|---|
| 352 |         _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 353 |         return sdcard_rsp; | 
|---|
| 354 |     } | 
|---|
| 355 |  | 
|---|
| 356 |     _sdcard_disable(sdcard); | 
|---|
| 357 |  | 
|---|
| 358 |     sdcard->block_length = len; | 
|---|
| 359 |  | 
|---|
| 360 |         return 0; | 
|---|
| 361 | } | 
|---|
| 362 |  | 
|---|
| 363 | /* | 
|---|
| 364 |  * vim: tabstop=4 : shiftwidth=4 : expandtab : softtabstop=4 | 
|---|
| 365 |  */ | 
|---|