[发明专利]采用GPIO接口模拟SPI协议的通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用GPIO接口模拟SPI协议的通信方法，特别是涉及一种采用GPIO接口模拟SPI协议与SD卡通信的通信方法。

背景技术

目前市场上面所使用的SD卡(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)主要包括两种方式，一种是SD BUS(SD总线)和SPI BUS(SPI总线)，前一种一般会做成SD CONTROL集成，这样的BB(base band基带)一般会比较贵。

SPI是一种标准的四线同步双向串行总线。SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(用于单向传输时，也就是半双工方式)。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)，SDO(数据输出)，SCK(时钟)，CS(片选)。

倘若能采用SPI协议来实现与SD卡的通信则能有效降低BB的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术采用SD BUS时基带成本高昂的缺陷，提供一种成本低廉、结构简单的采用GPIO(通用输入/输出)接口模拟SPI协议的通信方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种采用GPIO接口模拟SPI协议的通信方法，其特点在于，SD卡的输出端、输入端、片选端和时钟信号端分别连接至BB的GPIO接口，该通信方法包括以下步骤：

S₁、SD卡上电并软件复位；

S₂、BB以预设时钟极性和时钟相位的SPI时序发送SD 2.0版本所支持的指令至该SD卡以判断SD卡为SD 1.0版本还是SD 2.0版本，若为SD 1.0版本，进入步骤S₃；若为SD 2.0版本，进入步骤S4；

S₃、BB以预设时钟极性和时钟相位的SPI时序发送支持SD 1.0版本的指令获得SD卡的信息以完成SD卡的初始化，并进入步骤S₇的读写操作；

S₄、BB以预设时钟极性和时钟相位的SPI时序发送SD 2.0版本所支持的指令至该SD卡以判断SD卡为SD 2.0的标准版本还是SD 2.0的大容量版本，若为SD 2.0的标准版本，进入步骤S₅；若为SD 2.0的大容量版本，进入步骤S₆；

S₅、BB以预设时钟极性和时钟相位的SPI时序发送支持SD 2.0的标准版本的指令获得SD卡的信息以完成SD卡的初始化，并进入步骤S₇的读写操作；

S₆、BB以预设时钟极性和时钟相位的SPI时序发送支持SD 2.0的大容量版本的指令获得SD卡的信息以完成SD卡的初始化，并进入步骤S₈的读写操作；

S₇、以SD卡的sector序号为地址进行读写操作；

S₈、以SD卡的blocksize*sector序号为地址进行读写操作。

优选地，步骤S₁中BB通过发送SD标准命令至SD卡以完成软件复位。

优选地，步骤S₂中的SD version2.0所支持的指令包括SD卡的支持电压和CRC。