关于2440的裸跑程序中SD卡读后不能成功写入问题的讨论

时间:2023-03-09 08:29:22
关于2440的裸跑程序中SD卡读后不能成功写入问题的讨论

问题描述:  

  TQ2440的官方裸跑程序中,对SD卡先进行读操作,然后再写,发现不能程序卡死。倘若对SD卡先写后读,程序可以正常运行,奇哉怪哉?

写数据的关键代码-->

while(i < BlockSize)
{
//开始传递数据到缓冲区
status=rSDIFSTA;
if((status&0x2000)==0x2000)
{ //如果发送FIFO可用,即FIFO未满
rSDIDAT = *TxBuffer;
TxBuffer++;
i++;
}
}

调试与问题分析:

  调试的时候发现,当不能在写的时候,FIFO available detect for Tx (TFDET)为0,也即是说是fifo满了。此时,程序循环了16次(i=0x10)。循环一次写入4个字节,16次刚好是fifo的最大容量64字节。这证明了,写入fifo中的数据,本应该发送给SD卡,腾空fifo以供用户继续写,却被搁置在fifo中,有进无出。就像下水道中转站被堵,上游的污水就不能继续排放一行的道理。

先写后读是可以正常工作的,我打印了执行写函数之后部分寄存器的值,如左图所示。可以发现写后的寄存器rSDIDCNT、rSDIDSTA都恢复到了初始值。右图是执行读函数之后寄存器的值,可以发现执行读函数之后,rSDIDCNT、rSDIDSTA都没有回到初始值,都仍然停留在读函数执行的状态中。也就是说,读函数没有执行彻底,SDMMC模块没有进入到空闲状态。在没有准备好的情况下,继续进行写操作,是不可能成功的。

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修复

  修复的方法主要是无论读操作,还是写操作,都确认SDIO总线空闲时,然后再才退出当前的函数。这样可以保证在随后的操作中,SDMMC模块处于准备好的状态,而非遗留状态。

读函数 

/**********************************************************************************
功 能:该函数用于从SD卡中读出指定块起始地址的单个数据块
参 数:
U32 Addr 被读块的起始地址
U8* RxBuffer 用于接收读出数据的缓冲区
返回值:
0 读块操作不成功
1 读块操作成功
举 例:
在主调函数中定义一个数组作为接收缓冲区,如U8 Rx_buffer[BlockSize];
然后开始调用Read_One_Block(addr,Rx_buffer);
**********************************************************************************/
U8 Read_One_Block(U32 Addr,U8 * RxBuffer)
{
U16 i=;
U32 status=;
U16 BlockSize; //定义块大小
U16 BlockNumber; BlockSize= << SDCard_BlockSize; //以byte为单位
BlockNumber = ((Addr >> SDCard_BlockSize) + ) &0x0fff; rSDIDTIMER=0x7fffff; // Set timeout count
rSDIBSIZE=0x200; // 512byte(128word)
rSDIFSTA=rSDIFSTA|(<<); // FIFO reset
rSDIDCON = (BlockNumber<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<); while(CMD17(Addr)!=) //发送读单个块指令
{
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
Uart_Printf("Send read addr failed!\n");
#endif
} /* 开始接收数据到缓冲区 */
while(i<BlockSize)
{
status = rSDIDSTA;
if(status&0x60) //检查是否超时和CRC校验是否出错
{
rSDIDSTA=(0x3<<0x5); //清除超时标志和CRC错误标志
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
Uart_Printf("there is wrong when reading: %s.\n",status&0x20 ? "time out" :"CRC error");
#endif
return ;
}
status=rSDIFSTA;
if((status&0x1000)==0x1000) //如果接收FIFO中有数据
{
*RxBuffer=rSDIDAT;
RxBuffer++;
i++;
}
status = rSDIDSTA;
Delay(); //延时2ms
rSDIDCON=rSDIDCON&~(<<); //结束SDMMC模块的接收
rSDIDSTA = status; //清状态标志位 /* 确认SD卡进入了空闲状态--SDIO总线空闲 */
rSDIDCON=(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(BlockNumber<<);
rSDIDTIMER=0x7fffff;
status = rSDIDSTA;
while( !( ((status&0x08)==0x08) | ((status&0x20)==0x20)| ((status&0x800)==0x800) )){
status=rSDIDSTA;
} if( (status&0x20) == 0x20 ){
rSDIDSTA = status;
return ;
}
rSDIDSTA = status;
return ;
}

写函数

/**********************************************************************************
功 能:该函数用于向SD卡的一个数据块写入数据
参 数:
U32 Addr 被写块的起始地址
U8* TxBuffer 用于发送数据的缓冲区
返回值:
0 数据写入操作失败
1 数据写入操作成功
举 例:
在主调函数中定义一个数组作为发送缓冲区,如U8 Tx_buffer[BlockSize];
然后开始调用Write_One_Block(addr,Tx_buffer);
**********************************************************************************/
U8 Write_One_Block(U32 Addr,const U8 * TxBuffer)
{
U16 i = ;
U32 status = ;
U16 BlockSize; //定义块大小
U16 BlockNumber; BlockSize = << SDCard_BlockSize; //以byte为单位
BlockNumber = ((Addr >> SDCard_BlockSize) +) &0x0fff; rSDIDTIMER=0x7fffff; // Set timeout count
rSDIBSIZE=0x200; // 512 byte(128 word)
rSDIFSTA = rSDIFSTA|(<<); // FIFO reset
rSDIDCON = BlockNumber|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<); while(CMD24(Addr)!=) //发送写单块操作指令
{
#ifdef __SD_MMC_DEBUG__
Uart_Printf("Send write addr failed!\n");
#endif
}
/* 开始传递数据到缓冲区 */
while(i < BlockSize)
{ status=rSDIFSTA;
if((status&0x2000)==0x2000) //如果发送FIFO可用,即FIFO未满
{
rSDIDAT = *TxBuffer;
TxBuffer++;
i++;
}
} status = rSDIDSTA;
Delay();
rSDIDCON=rSDIDCON&~(<<); //结束SDMMC模块的发送
rSDIDSTA = status; /* 确认SD卡进入了空闲状态--SDIO总线空闲 */
rSDIDCON=(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(<<)|(BlockNumber<<);
rSDIDTIMER=0x7fffff; // Set timeout count
status = rSDIDSTA;
while( !( ((status&0x08)==0x08) | ((status&0x20)==0x20)| ((status&0x800)==0x800) )){
status=rSDIDSTA;
} if( (status&0x20) == 0x20 ){
rSDIDSTA = status;
return ;
}
rSDIDSTA = status;
return ;
}

测试效果

  以下操作都得到成功验证:

  • 单块读
  • 单块写
  • 多块读(调用单块读函数实现)
  • 多块写(调用单块写函数实现)
  • 先读后写
  • 先写后读

 移植fatfs文件系统测试:

  大多数操作没有故障出现,偶尔也会出现写函数卡死的情况

仍然存在的Bug

  1、读函数在确认SDIO总线空闲时候,经常进入超时状态,这导致读函数的速度很慢。

  2、移植fatfs文件系统测试,偶尔也会出现写函数卡死的情况。由于底层驱动运行缓慢,所以文件系统很卡。保存一张

482KB的bmp文件,耗费了十几秒种。