emmc基础技术8：操作模式2-device identification mode

时间：2022-09-01 05:56:52

1.前言

eMMC总线操作包含：

  • boot mode,
  • device identification mode
  • interrupt mode
  • data transfer mode

本文主要描述device identification  mode，本模式下所有的数据通信都只在cmd line上完成，主要完成：

  • host reset device
  • 检查操作电压范围和访问模式
  • 识别设备
  • 指定bus上的device RCA(relative device address)

2.device identification mode

emmc基础技术8：操作模式2-device identification mode

图 device identification mode

2.1 概要说明

  • 四种情况会进入idle state

. 完成boot操作；

. boot mode下cmd line保持电平时间少于74个时钟；

. power on后，如果不支持boot启动；

. 直接发送CMD0+0x00000000均将进入idle state，从此进入device identification mode的领地

  • 进入idle state后

. 输出总线将保持高阻态

. device的RCA 地址会被初始化为0x0001

. 驱动能力设置为默认;

. host提供clock时钟，此时钟为identification clock rate(fod)

  • CMD0+0x00000000

除了inactive state, CMD0+0x00000000在任何state下都是有效的，可以将device reset到idle state

注：为了向后兼容，除inactive state，任何状态下如果收到CMD0且参数不是0xffffffa或0xf0f0f0f0，device都将执行reset到idle state；

host在除了Inactive和Pre-boot状态之外使用CMD0+0xFFFFFFFA命令，设备会认为是重启命令且变为Idle状态。

  • 访问模式

. SEND_OP_COND(CMD1)命令和OCR寄存器包含了两个位来指明memory所支持的访问模式。

. CMD1内的两个位表明了host是否有能力处理sector寻址，而OCR寄存器内的两个位表明了设备是否支持sector寻址。

OCR寄存器的两个位只有在CMD1命令的最后一个      response中有效(也就是设备进入Ready状态后才有效)

若是host没有指明是否有处理sector寻址的能力的话，大约2GB的memory会把状态切换为Inactive

从OCR寄存器的两个位中，host可以把设备从其他byte寻址的设备中区别开来

. host发送CMD1时，如果device处于busy状态(power up/reset过程中)，device会发送固定内容给host, 0x00FF8080(容量小于2GB)或者是0x40FF8080(容量大于2GB)，  且不会变化到Inactive state，此时host必须重复发送CMD1直到busy bit被清除

. 若设备在进入Ready state时，表明CMD1执行完毕，device应该给主机回应0x80FF8080（容量小于2G）或0xC0FF8080( 容量大于2G)来表明大小

  • 工作电压

. host可能会改变设备的电压。若是host把设备的电压范围设置到一个新的范围，设备应该完全的关闭且以新的电压范围重新启动。 若是电压范围 1.95V-2.7V被使用，双电压设备可能会失败

. 初始化过程中不允许改变电压范围，如果确实需要改变电压范围，host必须要reset device(通过CMD0+0x000000000)然后重新执行初始化进程

. 如果要访问处于inactive state的device，必须执行硬件reset(掉电然后上电)

  • inactive state

在data transfer mode下，除sleep state外，其它任何状态下发送CMD15可在需要的时候让device进入inactive state

2.2 设备识别过程

emmc基础技术8：操作模式2-device identification mode

图 设备识别过程

结合上图实例介绍device identification mode过程，环境说明如下：

. 有多个device

. 且向前兼容到规范4.0

. 开始执行devie identification过程时，host必须处在open-drain模式（CMD line为open-drian则允许在设备识别阶段多个设备并行操作）

. identification clock为fod

1.device被激活后（bus一般是进入idle state)后，host发送CMD1请求device发送它的有效的操作电压范围，如果不兼容的设备将进入inactive state，如果兼容设备将发送回应给host告知其电压操作条件

2.host发送CMD2,要求所有device回复它的CID，任何未识别设备（如处于ready state）一个一个发送CID给host

3.若是有些设备发送的CID和它们标示的CID不符合，则立即停止发送CID且必须等待下一个识别周期(保持在Ready状态), 因为CID是每个设备的唯一识别码，应只有一个设备成功的发送其全部的CID数字到host。此设备随即进入到Identification状态

4. 此后host发送CMD3(SET_RELATIVE_ADDR)命令来给此设备指定一个RCA(Relative Device Address)，此RCA比CID码短且会在将来data transfer mode（一般clock rate会高于fod）中用于寻址设备

6.一旦device 收到RCA,device将进入stand by state, 且设备不会对未来的识别周期做出任何反应

7.device将open-drain调整为push-pull

8.host重复其识别过程，即，CMD2和CMD3命令，如果没有设备响应这个命令（通过识别超时），则认为所有device识别结束。

注：识别超时是发送CMD2之后超过Nid时钟周期之后没有device回应start位，则判定为识别超时。

3.参考文档

[1]http://www.jedec.org/sites/default/files/docs/JESD84-B51.pdf

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