MMC在便携式数据采集系统中的应用

文章摘要：2.1 SPI接口及通信模式SPI接口是一种通用同步串行接口总线，用来同外部设备进行通信，字长为8位。SPI接口利用CLK、DataIn、 DataOut三线进行数据的读写操作。其中，CLK为时钟信号，由外部控制器提供；DataIn和DataOut为数据输入和输出线。是MMC的片选信号线，在整个SPI操作过程中，必须始终保持低电平有效。2.2 MMC命令的CRC校验为了确保数据存储的准确性，MMC在数据处理时均采用CRC校验字。MMC的CRC校验分为CRC7和CRC16两种。CRC7几乎适合于MMC的所有命令（只是应答信号格式为R3的除外），CRC7的算法表达式为：G(x)=x7+x3+1。而

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2.1 SPI接口及通信模式
SPI接口是一种通用同步串行接口总线，用来同外部设备进行通信，字长为8位。SPI接口利用CLK、DataIn、 DataOut三线进行数据的读写操作。其中，CLK为时钟信号，由外部控制器提供；DataIn和DataOut为数据输入和输出线。是MMC的片选信号线，在整个SPI操作过程中，必须始终保持低电平有效。
2.2 MMC命令的CRC校验
为了确保数据存储的准确性，MMC在数据处理时均采用CRC校验字。MMC的CRC校验分为CRC7和CRC16两种。CRC7几乎适合于MMC的所有命令（只是应答信号格式为R3的除外），CRC7的算法表达式为：G(x)=x7+x3+1。而CRC16用于数据块传输模式的保护处理，它的算法表达式为：G(x)=x16+x12+x5+1。
2.3 MMC命令的应答信号格式
所有MMC的命令字长度均为6个字节，传输从高位开始，且包含一个CRC校验字。命令字的格式如表2所示。

对于MMC的命令，MMC有多种应答信号格式，且应答信号的传输方向也是从高位开始。在SPI协议模式下，有5种应答信号格式：即R1、R2、R3、Busy和R1b。
通常，MMC接收到每个命令字后，都会发送一个格式为R1的应答信号（卡状态查询命令字CMD13除外），此应答信号为1字节，最高位为0，其他位为错误标志位，如表3所示。

 

Busy格式应答信号的长度为多个字节。各位均为0时，表示MMC正忙；如果存在非0位，表明MMC已经准备好接收下一个命令。
R2格式应答信号的长度为2个字节，用于答复卡状态查询命令字CMD13，首字节同R1，第2字节表示的是错误类型，如表4所示。

 

R3格式应答信号的长度为5个字节，用于答复卡内OCR寄存器，R3的首字节同R1，其余4字节为OCR寄存器的内容。
R1b格式应答信号包括两部分：R1格式部分和Busy格式可选附加部分。
3 MMC的命令
MMC的命令字共分为10个命令组，SPI协议模式支持其中的6个命令组，可以实现MMC系统的基本设定、数据块读、数据块写、擦除、写保护和MMC锁定等功能。以堆栈的检查管理命令CIM_CHECK_STACK为例，它是命令组中基本设定命令之一。它主要通过命令SEND_CSD(CMD9)读取MMC的信息，然后与进入系统堆栈表的接口卡的信息进行对比。如果不是上一张卡，再判定是否超时和超出卡的限定数量，从而确定该卡是否已进入系统。堆栈的检查管理命令流程图如图2所示。

4 MMC与嵌入式系统芯片组成的大容量便携式数据采集器的接口
4.1 MMC与嵌入式芯片的硬件接口设计

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