SD卡中邏輯分析儀的應(yīng)用

　　SD卡以大容量，低功耗，小巧輕便，熱插拔，價(jià)格便宜等特點(diǎn)，在如今的移動(dòng)存儲(chǔ)中占有重要的地位。

　　今天我們就以廣州致遠(yuǎn)電子出品的邏輯分析儀系列產(chǎn)品LAB7504為例，介紹其在SD卡設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

　　2.SD卡簡(jiǎn)介

　　SD卡共支持三種傳輸模式：SPI模式(獨(dú)立序列輸入和序列輸出)，1位SD模式(獨(dú)立指令和數(shù)據(jù)通道，獨(dú)有的傳輸格式)，4位SD模式(支持四位寬的并行傳輸)。表1介紹了數(shù)據(jù)率與模式的關(guān)系。

　　SD模式的總線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為：

　　一個(gè)主機(jī)(如微控制器)、多個(gè)從機(jī)(卡)和同步的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　所有卡共用時(shí)鐘CLK、電源和地信號(hào)。而命令線(xiàn)(CMD)和數(shù)據(jù)線(xiàn)(DAT0~DAT3)則是卡的專(zhuān)用線(xiàn)，即每張卡都獨(dú)立擁有這些信號(hào)線(xiàn)。表2介紹了SD模式下的信號(hào)功能。

　　在SPI模式下，主機(jī)使用SPI總線(xiàn)訪問(wèn)卡，微控制器在卡上電后的第1個(gè)復(fù)位命令就可以選擇卡進(jìn)入SD模式或SP I模式，但在卡上電期間，它們之間的通信模式不能更改為SD模式。

　　表3介紹了SPI模式下的信號(hào)功能。

　　3. 解碼分析

　　SD卡的協(xié)議比較復(fù)雜，并且模式也比較多，每個(gè)模式里面的命令，響應(yīng)行為，數(shù)據(jù)令牌的CRC等也很復(fù)雜，如果在設(shè)計(jì)中，需要讓研發(fā)人員對(duì)一個(gè)個(gè)邏輯電平進(jìn)行解析，那效率是實(shí)在太低了，并且也容易出錯(cuò)，廣州致遠(yuǎn)電子有限公司出品的LAB7504邏輯分析儀帶有SD卡SPI模式，以及SD模式的插件解碼工具，可以輕松的幫助工程師快速直觀的分析SD卡總線(xiàn)上的命令以及數(shù)據(jù)等信息。下面分別介紹下兩種模式的解碼插件。

　　SD模式

　　分別點(diǎn)擊邏輯分析儀上位機(jī)【工具】、【插件管理器】，選擇“S D卡S D模式協(xié)議分析”。彈出S D_SDMODE設(shè)置對(duì)話(huà)框。按照采集SD卡的實(shí)際情況填寫(xiě)總線(xiàn)設(shè)置選項(xiàng)，本次采集的總線(xiàn)設(shè)置如圖1所示(截掉顏色設(shè)置與顯示設(shè)置)。

　　參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)介

　　CLK：選擇要解碼數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)，代表協(xié)議中的CLK時(shí)鐘信號(hào)。

　　塊長(zhǎng)：輸入多塊傳輸過(guò)程中的塊的數(shù)目。在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)塊的過(guò)程中，有多塊讀寫(xiě)命令，用戶(hù)需要設(shè)置多塊讀寫(xiě)時(shí)候塊的數(shù)目，在塊長(zhǎng)中輸入相應(yīng)的數(shù)字。

　　CLK頻率：輸入時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率是指時(shí)鐘信號(hào)傳輸?shù)念l率，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的傳輸而設(shè)置。

　　寬總線(xiàn)：選擇是否寬總線(xiàn)傳輸。

　　即是否選擇4位SD模式，單總線(xiàn)即1位SD模式。

　　CMD總線(xiàn)設(shè)置：設(shè)置命令總線(xiàn)參數(shù)。

　　DATA總線(xiàn)設(shè)置：設(shè)置數(shù)據(jù)總線(xiàn)參數(shù)。

　　幀顏色設(shè)置：設(shè)置解碼后包中各個(gè)幀的顯示顏色。

　　包顏色設(shè)置：設(shè)置解碼后包的顯示顏色。

　　顯示方式：設(shè)置解碼后數(shù)據(jù)的顯示方式，分別為十六進(jìn)制，十進(jìn)制和字符格式。

　　下面看看通過(guò)插件解碼后的結(jié)果。如圖2所示，將解碼后的信號(hào)放大，可以看到開(kāi)始位：START;傳輸位：ToCar d;命令：READ_MULTIPLE_BLOCK等信息(這里還有命令參數(shù)，CRC校驗(yàn)，結(jié)束位等信息沒(méi)有顯示出來(lái))。

　　如圖3所示，數(shù)據(jù)總線(xiàn)解碼后的結(jié)果，其中紅色框中是數(shù)據(jù)起始標(biāo)志。

　　分別點(diǎn)擊邏輯分析儀上位機(jī)【工具】、【插件管理器】，選擇“SD卡SPI模式協(xié)議分析”。彈出SD_SPI設(shè)置對(duì)話(huà)框。按照采集SD卡的實(shí)際情況填寫(xiě)總線(xiàn)設(shè)置選項(xiàng)，本次采集的總線(xiàn)設(shè)置如圖4所示(截去顏色設(shè)置與顯示設(shè)置)。

　　參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)介

　　CS：選擇片選信號(hào)線(xiàn)，代表協(xié)議中的CS片選信號(hào)。

　　CLK：選擇要解碼數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)，代表協(xié)議中的CLK時(shí)鐘信號(hào)。

　　塊長(zhǎng)：輸入多塊傳輸過(guò)程中的塊的數(shù)目。

　　CLK頻率：輸入CLK信號(hào)的時(shí)鐘頻率。

　　SPI模式：選擇SPI解碼的模式，從第一個(gè)或者是第二個(gè)脈沖開(kāi)始，上升沿或者下降沿采樣。

　　DataIn總線(xiàn)：設(shè)置協(xié)議中的輸入總線(xiàn)信息。

　　DataOut總線(xiàn)：設(shè)置協(xié)議中的輸出總線(xiàn)信息。

　　幀顏色設(shè)置：設(shè)置解碼后包中各個(gè)幀的顯示顏色。

　　包顏色設(shè)置：設(shè)置解碼后包的顯示顏色。

　　顯示方式：設(shè)置解碼后數(shù)據(jù)的顯示方式，分別為十六進(jìn)制，十進(jìn)制和字符格式。

　　由于篇幅限制，在這里對(duì)SPI模式的解碼就不做過(guò)多的描述，對(duì)軟件解碼后的指令以及數(shù)據(jù)的查看方式，與SD模式下的操作是類(lèi)似的，這些讀者可以在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候自己操作體驗(yàn)。

　　這里給出觀察開(kāi)始傳輸命令的截圖，如圖5所示，錯(cuò)誤!未找到引用源。起始，命令的信息一目了然。

　　4. 總結(jié)

　　LAB7504提供了出色的采樣速率和存儲(chǔ)容量，可以很容易發(fā)現(xiàn)通信信號(hào)間的時(shí)序問(wèn)題，幫助工程師最快的發(fā)現(xiàn)并解決當(dāng)前問(wèn)題和潛在的時(shí)序隱患。