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STM32H7 系列 SDMMC 主机控制器入门

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STMCU小助手 发布时间:2022-7-19 15:00
引言/ ]* c* t, n7 Z; `3 O0 R! J. H
STM32H7 系列中的 SDMMC(安全数字多媒体卡)主机接口提供 AHB 总线与 SD(安全数字)存储卡SDIO(安全数字输入/
5 G9 n+ @7 d0 Z1 i( y# Z# a& Q; R输出)卡以及 MMC(多媒体卡)设备之间的接口。
2 [; Y/ A2 l6 A0 e本应用笔记举例介绍特定于 STM32H743/753 微控制器的 SDMMC 主机接口,并解释如何在多配置下使用此块在 SD、MMC 和e-MMC 存储卡之间传输数据。
" R' r5 {+ ~# J7 W: S3 s( y1 a本文档描述 SDMMC 与其他内部外设的交互,并举例介绍使 SDMMC 主机接口配置方便快捷的突出功能。* w' D. R$ r' ]( c) X  I
) _: s+ f8 r7 P. d+ g

+ M1 k3 J; m+ E& r7 f% v. Y1  STM32H743/753 SDMMC 主机接口# X8 W8 \: @* w. Q3 Z0 w
STM32H7 系列是基于 Arm®的器件。
" c. t; [6 K. q# H: Z提示               Arm 是 Arm Limited(或其子公司)在美国和/或其他地区的注册商标。
- n8 C% a" B) I3 E! P' H+ |% I5 ?5 G( K. {. k

8 _5 U! d& P2 \  ?: MSTM32H7 系列包括以下 SDMMC 功能:
$ [1 R) P$ _2 L& H  n+ i•支持 SD、SDIO、MMC 和 e-MMC 存储类型。  u* W0 }% o$ E3 {0 f' Q# m
•支持在块模式、SDIO 多字节模式和 MMC 流模式下进行数据传输。/ U1 ?' G" r5 d% E
•完全兼容多媒体卡系统规范版本 4.51。! [7 O. `* [( ^7 ^
•完全兼容先前版本的多媒体卡(向后兼容性)' a2 a; v1 M  R; o+ |( K! ^
•完全兼容 SD 存储卡规范版本 4.1(不支持 SPI 模式和 UHS-II 模式)。
: P" w1 w/ L0 x•完全兼容 SDIO 卡规范版本 4.0。
9 ~2 n: y% m- Z•支持数据宽度总线 1 位、4 位和 8 位模式。
/ G! S$ L* y' U$ ~) P+ D•数据传输速率可高达 208 MHz,但取决于最大允许 I/O 速度(更多详细信息请参阅产品数据表)。
) ^( h' Y+ @; A% B7 p: p% a) ^•具有自己的内部 DMA(IDMA),可在单缓冲区或双缓冲区模式下进行突发数据传输。8 n& |4 s3 x' O) P/ q0 p; k6 q

+ N# T! a  ~$ o. O) u4 E8 L, o

0 M$ `5 i8 R. |下表列出了 SDMMC 主机接口支持的速度模式概览。
3 E: I3 A( w. X( c/ L* c: {6 T* ?9 M7 A% I9 z0 {( G5 F

7 y5 G# F3 a) p* w5 B3 N, k3 ~ 80H0QY0S0TMTH60DYPR{_FJ.png # E  i2 b5 x: L' z4 L. A$ I0 J
/ H) ~& x1 ?- G- X, M3 B

% Z) i( e* E- c6 Q. N# p1.1  STM32H743/H753 架构中的 SDMMC 主机接口& X& s" @! ?2 A, `
所有 STM32H7 系列器件均提供两个 SDMMC 主机接口:SDMMC1 和 SDMMC2。每个接口都具有自己的特性。3 [( S# X3 L# y) {, {) k+ l4 k2 L
下图取自 STM32H7 系列架构,展示了 SDMMC 主机接口集成。4 E# [8 O& v- o! z8 F- u

* P4 ]  f7 o2 \/ s6 }- M
% M( ]: w. Z) X, x
3D]JXKCQFYWCY))1AT8VD8N.png
6 F8 K; Y( b. A  x6 k( R9 c+ P; @7 c1 B  r1 j# \

/ H8 A7 |3 C$ F3 {
. p* M+ r% g; G8 N8 P# h+ ESDMMC1 位于 D1 域,SDMMC2 位于 D2 域,二者各自的主接口分别通过可访问不同存储器的 AHB 主总线连接到64 位 AXI 总线矩阵和 32 位 AHB 总线矩阵。. q: z4 e: |0 l, A' `. ]
通过分别连接到 AHB3 和 AHB2 的从接口可访问 SDMMC1 和 SDMMC2 寄存器。' Q" j: J4 ?" r9 D
每个 SDMMC 都具有自己的延迟模块(DLYB),通过 AHB3 可访问 SDMMC1 的延迟模块,通过 AHB2 可访问SDMMC2 的延迟模块。DLYB 可用于调准接收数据时的采样时钟(参见下图)。
4 X" p. M" j" {" C5 J4 J: \8 z1 U

! K1 z& E; h: r2 T+ ^; f& B A9[R[J`{PJG@[[TQ_ZS)3{T.png 3 R& j! Y4 o, \' @6 D+ ~
. Z: z! k5 F8 G  a
/ I' O$ E/ Y  l7 ?9 C% D
主 DMA(MDMA)为 SDMMC1 提供一个通道,以启用与 TCM RAM 之间的连续数据传输,和提供三个矩阵上映射的任何存储器区域,无需任何 CPU 操作。MDMA 还可访问 SDMMC1 和 SDMMC2 寄存器,并且可使用链接列表模式启用新数据传输,无需任何 CPU 操作。8 u$ ]7 T" l; f5 J

8 n1 W( a7 V4 y# K% K" h" ?! k4 P. i
! q3 ~2 N, N" p% R& N5 n% w
HIRPY9@({K3~544VHW3DF{9.png
1 p. H" }' a  Z! s" F: r9 X; z. s4 d( i/ Y

! U: J  ^- w" ]' E/ \3 }0 k2 G; \2 r, Z9 k. S* w
在 STM32H7 系列的下一版本中,将添加从 SDMMC 到 MDMA 的两个信号触发,因此,SDMMC 将具有三个用于MDMA 的信号触发:; ?: y0 C* q# x) v, {( d8 @4 j* Y
•数据结束触发:sdmmc1_dataend_trg
, J' N0 O% G+ v  y•缓冲区结束触发:sdmmc1_buffend_trg: X: v" l8 Y4 r9 |* Y
•命令结束触发:sdmmc1_cmdend_trg
4 T# c# Z3 J2 Y) s3 ]3 Y) _! Y. A4 c# f! Q0 U  c# I" ]3 `7 |

% M1 t# d  P9 u/ |4 T1 ]6 Y% h
3 s+ D3 G9 I/ D2 d$ w6 x
4 }/ W5 L. Q: D
( B) `/ d& b1 K2 N, i. K
SDMMC1 为外部电压开关收发器生成控制信号,以支持 UHS-I 模块。
9 j# z6 n( M* O3 }, A
5 ~; c& J9 R/ ?& d

! ]& v* y0 \0 l: q' b HRQMQ8FMJTW_1TBKUFM(_NK.png 3 G+ z- w" T& i: o) l$ ?
+ a) Q1 m  Z- a4 y! F
下表展示了 SDMMC1 和 SDMMC2 的主要特性。5 ^  P1 k& O. J4 H% E2 Z* q
" t9 P0 c6 A% z
1 g8 O/ p2 |2 `
(`OS5N6(126U0{SR(K41AXT.png 5 R3 v5 W( m8 w5 W' C5 t

) X$ n4 j  h) W+ _8 X( n, O1 R
6 X: `6 T7 e; t7 h/ ]$ N
- N) U+ i, V8 q% [8 n
完整版请查看:附件! i. q- y* ^1 t6 v

. [2 c6 |) o4 m1 k# c- g( l" k
3 \& h& T2 p5 u, w. V, _4 N# _; W0 N) K4 m

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