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Acute逻辑分析仪 SDIO总线应用技术文档

Acute逻辑分析仪

SDIO

 

目的

    提供邏輯分析儀在 SDIO 匯流排除錯與分析之快速應用方案。

 

方法

     硬體連接

SD讀卡機拆開,並拉出接腳以方便量測訊號。連接邏輯分析儀的通道 012345 SD 讀卡機上所拉出的接腳,來測量 SDIO 的訊號,如圖1

硬體設定

      設定取樣率

            原則上取樣率為待測物頻率的4~6倍左右最合適;但是取樣率越高可以看到越細緻的訊號

   波形。該訊號實際 Clock 的速率約為 16MHz。本例使用 200MHz 的取樣率,如圖2

      設定觸發準位

  在設定觸發準位之前,建議可使用示波器來觀察 SDIO 的訊號波形,來確定觸發準位電壓值。

設定觸發參數

         可以根據需求來設定,本例以CH-00通道( SDIO CLK訊號)變化緣為觸發,如圖5

 

 

 軟體設定

   硬體設定完畢之後,進行下列軟體設定步驟,如圖6,再讓邏輯分析儀擷取 SDIO 訊號,

     並用匯流排分析軟體來做分析,如圖7

 

通道設定:CLK CH 0CMD CH 1CH 2~CH5DAT0~DAT3

分析目標:可針對CMDDAT做分析,預設為CMD。建議可再建立一個分析針對DAT,這樣才可以同時看到 Command Data 的分析結果。

   模式:只有針對DAT做分析,才可以選擇傳輸模式。

   資料長度:針對DAT做分析時,使用者可以自己設定Data的長度。預設為512 Bytes

選擇要分析的範圍:預設為人整個緩衝區。

波形顏色:最後設定 SDIO 欄位顏色,按下確定,即分析 SDIO 的訊號。

 

SDIO 通訊協定

 

Secure Digital通常縮寫為SD,作為一種記憶卡,全名應該是Secure Digital Memory Card,中文翻譯為安全數碼卡或直接稱為SD卡,是一種記憶卡的標準,它被廣泛地於攜帶型裝置上使用,例如數位相機、個人數位助理(PDA)和多媒體播放器等。SD卡的技術建是基於MultiMedia卡(MMC)格式上,但SD卡比MMC卡略厚。標準的 SD 9 Pin,如圖8

 

SD卡共支援三種傳輸模式:SPI模式,1-bit SD 模式,4-bit SD 模式。低速卡的時脈為0~400KHz,支援模式有SPI1位元SD傳輸模式。全速卡的時脈為0~25MHz,支援模式有SPI1位元SD傳輸模式和4位元SD傳輸模式。

SD
插口的用途不止是插記憶卡。支援SDIO介面的PDA,筆記型電腦等都可以連線像GPS接收器,Wi-Fi藍芽介面卡,數據機區域網路介面卡,條碼讀取器,FM無線電,電視接收器,射頻識別讀取器,或者數位相機等等採用SD標準介面的裝置。

 

  Data Packet Format for Usual Data (8-bit width)

資料的傳遞開頭會先有個Start bit (固定為zero),後面接著資料的傳送,資料傳送為MSB,並且以Byte為單位來傳送。資料傳送完畢後緊接著CRC16,然後會有一個End bit (固定為one)。圖9 1-bit 4-bit 資料傳送的格式。

Data Packet Format for Wide Width Data (EX. ACMD13)

當作SD狀態讀取的資料傳遞,規則也跟讀寫資料一樣。差別在於不是以byte為單位,而是一個 bit  一個 bit 的傳送。如圖10

Read Operation

Read Operation是由 Host 發出 Command,當 Slave 收到 Command 後,會回應一個 ResponseHost 在送出 Command 之後就已經開始送資料,所以 Slave Response 結束前就已經在讀取資料了。如圖11

Write Operation

 

 

Write Operation也同樣先由 Host 發出 Command,而 Slave 必須要在 Response 結束之後,才會開始寫資料的動作。如圖12

 

 Command Token Format

Command Frame 包含1 Start bit ( always zero )1 transmitter bitContent7 bit CRC、和一個 End bit ( always one ),總長度為 48 bits

  Response Token Format

     Response Frame 分為兩個格式,會根據 Host 下的Command 不同而回應不同的格式。如圖14

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