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#pragma once
//=====================================================================//
/*! @file
@brief RX600 グループ、SDHI（SD ホストインターフェース）FatFS ドライバー @n
SDHI インターフェースを使った SD カードアクセス
@author 平松邦仁 ([email protected])
@copyright Copyright (C) 2017, 2020 Kunihito Hiramatsu @n
Released under the MIT license @n
https://github.com/hirakuni45/RX/blob/master/LICENSE
*/
//=====================================================================//
#include "common/renesas.hpp"
#include "ff14/source/ff.h"
#include "ff14/source/diskio.h"
#include "common/format.hpp"
// #include "common/memmgr.hpp"
/// byte_order.h のインクルードをしているかチェック
#if defined(LITTLE_ENDIAN)
#elif defined(BIG_ENDIAN)
#else
#error "sdhi_io.hpp requires {LITTLE/BIG}_ENDIAN to be defined"
#endif
namespace fatfs {
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief SDHI テンプレートクラス
@param[in] SDHI SDHI クラス
@param[in] POW 電源制御ポート・クラス
@param[in] WPRT 書き込み禁止ポート・クラス
@param[in] PSEL ポート候補（port_map.hpp 参照）
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
template <class SDHI, class POW, class WPRT = device::NULL_PORT,
device::port_map::ORDER PSEL = device::port_map::ORDER::FIRST>
class sdhi_io {
// typedef utils::format debug_format;
typedef utils::null_format debug_format;
static constexpr BYTE DO_MOUNT_INIT = 1; ///< マウント時に初期化を行う場合「１」
static constexpr uint32_t MOUNT_DELAY_FRAME = 60; ///< 60 frame (1.0 sec)
static constexpr int DUMMY_LOOP_LIMIT = 1000;
// 通常 PCLKB は 60MHz
static constexpr uint8_t CARD_DETECT_DIVIDE_ = 12; ///< CD 信号サンプリング周期
static constexpr uint8_t TIME_OUT_DIVIDE_ = 14; ///< タイムアウトカウント（０～１４）
// SD カード初期化時100～400KBPS(60MHz / 256: 224KBPS）
static constexpr uint8_t CLOCK_SLOW_DIVIDE_ = 0b01000000; ///< 初期化時の分周比 (1/256)
// RX65N Envision Kit では、30MHz までが安定動作。
// RX72N Envision Kit では、60MHz まで動作確認したものの、マージンを取り、30MHz で運用。
/// static constexpr uint8_t CLOCK_FAST_DIVIDE_ = 0b11111111; ///< ブースト時 (60MHz:1/1)
static constexpr uint8_t CLOCK_FAST_DIVIDE_ = 0b00000000; ///< ブースト時 (30MHz:1/2)
// static constexpr uint8_t CLOCK_FAST_DIVIDE_ = 0b00000001; ///< ブースト時 (15MHz:1/4)
// static constexpr uint8_t CLOCK_FAST_DIVIDE_ = 0b00000010; ///< ブースト時 (7.5MHz:1/8)
// static constexpr uint8_t CLOCK_FAST_DIVIDE_ = 0b00000100; ///< ブースト時 (3.75MHz:1/16)
// MMC card type flags (MMC_GET_TYPE)
static constexpr uint8_t CT_MMC = 0b00000001; ///< MMC ver 3
static constexpr uint8_t CT_SD1 = 0b00000010; ///< SD(SC) ,FAT12(16) (2G までのカード）
static constexpr uint8_t CT_SD2 = 0b00000100; ///< SDHC ,FAT32 (32G までのカード）
// static constexpr uint8_t CT_SD3 = 0b00001000; ///< SDXC ,exFAT (32G を超えるカード）
static constexpr uint8_t CT_BLOCK = 0b00010000; ///< Block addressing
static constexpr int BUSY_LOOP_LIMIT = 1000;
static constexpr int ACEND_LOOP_LIMIT = 10000;
static constexpr int CMD0_LOOP_MAX = 3;
static constexpr int ACMD41_LOOP_MAX = 1000;
static constexpr int CMD3_LOOP_MAX = 3;
static constexpr int BRE_LOOP_LIMIT = 1000;
static constexpr int BWE_LOOP_LIMIT = 1000;
FATFS fatfs_;
DSTATUS stat_; // Disk status
uint8_t card_type_;
uint8_t mount_delay_;
device::ICU::LEVEL intr_lvl_;
bool cd_;
bool mount_;
bool start_;
bool onew_;
uint32_t rca_id_;
uint32_t cid_[4];
// SD command
enum class command : uint32_t {
// 引数 応答 転送 説明
CMD0 = 0, // - R1 - ソフトウェア・リセット
CMD2 = 2, // - R2 - CID の読み出し
CMD3 = 3, // - R3 - RCA の読み出し
CMD4 = 4, // - R3 - DSR
CMD6 = 6, //
CMD7 = 7, // RCA-ID R1b SD カードセレクト
CMD8 = 8, // *3 R7 - SDC V2 専用、動作電圧確認
CMD9 = 9, // - R1 あり CSD 読み出し
CMD10 = 10, // - R1 あり CID 読み出し
CMD12 = 12, // - R1b - リード動作停止
CMD16 = 16, // BlockLen(32) R1 - R/W ブロック長変更
CMD17 = 17, // Address(32) R1 あり シングル・ブロック・リード
CMD18 = 18, // Address(32) R1 あり マルチ・ブロック・リード
CMD23 = 23, // Block(16) R1 - MMC 専用次のマルチブロックブロック数設定
CMD24 = 24, // Address(32) R1 あり シングル・ブロック・ライト
CMD25 = 25, // Address(32) R1 あり マルチ・ブロック・ライト
CMD41 = 41,
CMD55 = 55, // - R1 - アプリケーション特化コマンド
CMD58 = 58, // - R3 - OCR レジスタ取得
ACMD6 = 0x40+6, // - Set Bus Width
ACMD23 = 0x40+23, // Block(23) R1 - SDC 専用次のマルチブロックブロック数設定
ACMD41 = 0x40+41, // *2 R3 - SDC 専用、初期化開始
};
enum class state : uint8_t {
no_error,
cmd_error,
timeout,
busy,
};
bool wait_busy_() noexcept {
int loop = 0;
/// while(SDHI::SDSTS2.CBSY() != 0) {
while(SDHI::SDSTS2.SDCLKCREN() == 0) {
++loop;
if(loop >= BUSY_LOOP_LIMIT) {
return false;
}
utils::delay::micro_second(10);
}
return true;
}
bool wait_acend_() noexcept {
int loop = 0;
while(SDHI::SDSTS1.ACEND() == 0) {
++loop;
if(loop >= ACEND_LOOP_LIMIT) {
return false;
}
utils::delay::micro_second(10);
}
return true;
}
bool set_bus_(bool single) noexcept {
if(!wait_busy_()) {
return false;
}
SDHI::SDOPT =
SDHI::SDOPT.CTOP.b(CARD_DETECT_DIVIDE_)
| SDHI::SDOPT.TOP.b(TIME_OUT_DIVIDE_)
| SDHI::SDOPT.WIDTH.b(single);
return true;
}
void set_clk_(bool fast) noexcept {
SDHI::SDSTS1 = 0;
SDHI::SDSTS2 = 0;
while(SDHI::SDSTS2.SDCLKCREN() == 0) ;
SDHI::SDCLKCR.CLKEN = 0;
if(fast) {
SDHI::SDCLKCR.CLKSEL = CLOCK_FAST_DIVIDE_;
} else {
SDHI::SDCLKCR.CLKSEL = CLOCK_SLOW_DIVIDE_;
}
SDHI::SDCLKCR.CLKEN = 1;
uint32_t div = SDHI::SDCLKCR.CLKSEL();
if(div == 0) div = 2;
else if(div == 0xff) div = 1;
else div <<= 2;
auto frq = device::clock_profile::PCLKB / div / 1000;
char ch = 'K';
if(frq >= 1000) {
ch = 'M';
frq /= 1000;
}
debug_format("SD CLK: %d %cHz\n") % frq % ch;
}
state send_cmd_sub_(command cmd, uint32_t arg, bool check_err = true) noexcept
{
SDHI::SDARG = arg;
if(!wait_busy_()) {
return state::busy;
}
SDHI::SDCMD = static_cast<uint32_t>(cmd);
state st = state::no_error;
while(SDHI::SDSTS1.RSPEND() == 0) {
if(check_err) {
auto sts = SDHI::SDSTS2();
if(sts & SDHI::SDSTS2.CMDE.b()) {
SDHI::SDSTS2.CMDE = 0;
debug_format("send_cmd_: CMDE...\n");
st = state::cmd_error;
break;
}
if(sts & SDHI::SDSTS2.CRCE.b()) {
SDHI::SDSTS2.CRCE = 0;
debug_format("send_cmd_: CRCE...\n");
st = state::cmd_error;
break;
}
if(sts & SDHI::SDSTS2.RSPTO.b()) {
SDHI::SDSTS2.RSPTO = 0;
debug_format("send_cmd_: RSPTO... (timeout)\n");
st = state::timeout;
break;
}
if(sts & SDHI::SDSTS2.ENDE.b()) {
SDHI::SDSTS2.ENDE = 0;
debug_format("send_cmd_: ENDE...\n");
st = state::cmd_error;
break;
}
}
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFE;
return st;
}
state send_cmd_(command cmd, uint32_t arg, bool check_err = true) noexcept
{
if((static_cast<uint32_t>(cmd) & 0x40) != 0) {
auto res = send_cmd_sub_(command::CMD55, rca_id_);
if(res != state::no_error) {
return res;
}
}
return send_cmd_sub_(cmd, arg, check_err);
}
bool send_cmd_data_(command cmd, uint32_t arg) noexcept
{
SDHI::SDARG = arg;
SDHI::SDCMD = static_cast<uint32_t>(cmd);
while(SDHI::SDSTS1.RSPEND() == 0) {
if(SDHI::SDSTS2.CRCE()) {
debug_format("CRC Error (CRCE)\n");
return false;
}
if(SDHI::SDSTS2.CMDE()) {
debug_format("Command error (CMDE)\n");
return false;
}
if(SDHI::SDSTS2.RSPTO()) {
debug_format("Response Timeout (RSPTO)\n");
return false;
}
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFE;
auto sp10 = SDHI::SDRSP10();
/// utils::format("%s: Response: %08X\n") % cmdstr % sp10;
int loop = 0;
while(SDHI::SDSTS2.BRE() == 0) {
if(loop >= BRE_LOOP_LIMIT) {
debug_format("Data Time out\n");
return false;
}
auto st = SDHI::SDSTS2();
if(st & SDHI::SDSTS2.DTO.b()) {
debug_format("Data DTO error\n");
return false;
}
if(st & SDHI::SDSTS2.CRCE.b()) {
debug_format("Data CRC error\n");
return false;
}
++loop;
utils::delay::micro_second(100);
}
SDHI::SDSTS2 = 0x0000FEFF;
return true;
}
static void cdeti_task_() noexcept {
}
static void caci_task_() noexcept {
}
static void sdaci_task_() noexcept {
}
static inline volatile uint32_t i_count_;
static INTERRUPT_FUNC void sbfai_task_() noexcept {
++i_count_;
}
static void sync_data_end_() noexcept {
}
public:
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief コンストラクター
@param[in] onew １ビットモードの場合「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
sdhi_io(bool onew = false) noexcept :
stat_(STA_NOINIT), card_type_(0),
mount_delay_(0), intr_lvl_(device::ICU::LEVEL::NONE),
cd_(false), mount_(false), start_(false),
onew_(onew), rca_id_(0)
{ }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 開始
@param[in] lvl 割り込みレベル（０の場合、ポーリング）
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void start(device::ICU::LEVEL lvl = device::ICU::LEVEL::NONE)
{
if(start_) {
return;
}
POW::DIR = 1;
POW::P = 0; // offline power
POW::PU = 0;
WPRT::DIR = 0;
device::power_mgr::turn(SDHI::PERIPHERAL);
using port_map = device::port_map;
port_map::turn_sdhi(port_map::SDHI_STATE::START, PSEL);
intr_lvl_ = lvl;
if(intr_lvl_ != device::ICU::LEVEL::NONE) {
// cdeti_task_
// caci_task_
// sdaci_task_
set_interrupt_task(sbfai_task_, static_cast<uint32_t>(SDHI::SBFA_VEC));
} else {
set_interrupt_task(nullptr, static_cast<uint32_t>(SDHI::SBFA_VEC));
}
device::icu_mgr::set_level(SDHI::SBFA_VEC, intr_lvl_);
start_ = true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カード・タイプの取得
@return カード・タイプ
*/
//-----------------------------------------------------------------//
BYTE card_type() const noexcept { return card_type_; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ステータス
@param[in] drv Physical drive nmuber (0)
@return ステータスを返す
*/
//-----------------------------------------------------------------//
DSTATUS disk_status(BYTE drv) const noexcept
{
if(drv) return STA_NOINIT;
auto ret = stat_;
// 書き込み禁止を直接検査
if(SDHI::SDSTS1.SDWPMON()) ret |= STA_PROTECT;
// SD カードが無い場合を直接検査
if(!SDHI::SDSTS1.SDCDMON()) ret |= STA_NODISK;
return ret;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief エラー・ステータスの詳細レポート
@param[in] opt 表示に付け加える文字列
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void list_error_state1(const char* opt = "") const noexcept
{
utils::format("%s") % opt;
utils::format("CMDE0: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.CMDE0());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("CMDE1: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.CMDE1());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RSPLENE0: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RSPLENE0());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RSPLENE1: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RSPLENE1());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RDLENE: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RDLENE());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("CRCLENE: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.CRCLENE());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RSPCRCE0: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RSPCRCE0());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RSPCRCE1: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RSPCRCE1());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("RDCRCE: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.RDCRCE());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("CRCTKE: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.CRCTKE());
utils::format("%s") % opt;
utils::format("CRCTK: %d\n") % static_cast<uint16_t>(SDHI::SDERSTS1.CRCTK());
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 初期化
@param[in] drv Physical drive nmuber (0)
@return SD のステータスを返す。
*/
//-----------------------------------------------------------------//
DSTATUS disk_initialize(BYTE drv) noexcept
{
if(drv) {
return RES_NOTRDY;
}
if(!SDHI::SDSTS1.SDCDMON()) {
return RES_NOTRDY;
}
#if 0
debug_format("Start SDHI: disk_initialize\n");
debug_format(" Version IP1: 0x%02X, IP2: 0x%1X, CLKRAT: %d, CPRM: %d\n")
% static_cast<uint16_t>(SDHI::SDVER.IP1())
% static_cast<uint16_t>(SDHI::SDVER.IP2())
% static_cast<uint16_t>(SDHI::SDVER.CLKRAT())
% static_cast<uint16_t>(SDHI::SDVER.CPRM());
debug_format(" SDSIZE: %d\n") % SDHI::SDSIZE();
#endif
SDHI::SDRST.SDRST = 0;
using port_map = device::port_map;
port_map::turn_sdhi(port_map::SDHI_STATE::INSERT, PSEL);
SDHI::SDRST.SDRST = 1;
if(!set_bus_(true)) {
return RES_NOTRDY;
}
// ダミークロックをが７４個以上入った事を確認する。
// ※CS(D3) = 1, DI = 1 が「１」の状態である事。
set_clk_(false);
SDHI::SDCLKCR.CLKCTRLEN = 0;
for(uint32_t i = 0; i < 75; ++i) {
int loop = 0;
while(device::port_map::probe_sdhi_clock(PSEL) == 0) {
++loop;
if(loop >= DUMMY_LOOP_LIMIT) {
return RES_NOTRDY;
}
}
loop = 0;
while(device::port_map::probe_sdhi_clock(PSEL) == 1) {
++loop;
if(loop >= DUMMY_LOOP_LIMIT) {
return RES_NOTRDY;
}
}
}
debug_format("Assert 74 dummy clocks.\n");
SDHI::SDCLKCR.CLKCTRLEN = 1;
{
// CMD0 soft reset
int loop;
state ret;
for(loop = 0; loop < CMD0_LOOP_MAX; ++loop) {
ret = send_cmd_(command::CMD0, 0);
if(ret == state::no_error && loop > 0) {
break;
}
utils::delay::milli_second(1);
}
if(ret != state::no_error) {
debug_format("CMD0: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
debug_format("CMD0: OK (%d)\n") % loop;
}
BYTE ty = 0;
// 0x100: 2.7V to 3.6V condition
// 0x200: Low range
// 0x0AA: Check Pattern
if(send_cmd_(command::CMD8, 0x01AA) == state::no_error) {
uint32_t res = SDHI::SDRSP10();
rca_id_ = res & 0xfffff000;
if((res & 0xfff) != 0x1AA) { // No Match for SD-V1
debug_format("CMD8: State Miss Match (%03X)\n") % res;
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
} else {
debug_format("CMD8: OK 'SD-V2' RCA: 0x%08X\n") % rca_id_;
ty = CT_SD2; // for SD Ver 2.x
}
} else { // Error, No Response for SD-V1, MMC-V3, Error
// Clear the illegal command error for CMD8
for(int loop = 0; loop < CMD0_LOOP_MAX; ++loop) {
if(send_cmd_(command::CMD0, 0) == state::no_error) {
break;
}
}
ty = CT_SD1;
debug_format("CMD8: NG 'SD-V1, MMC-V3 or Fail'\n");
}
{ // ACMD41
int loop;
uint32_t st = 0;
uint32_t res = 0;
uint32_t msd = 1; // delay for command
for(loop = 0; loop < ACMD41_LOOP_MAX; ++loop) {
// HCS: 0x40000000
uint32_t arg = 0;
arg |= 0xFF8000; // 電圧範囲の指定: 2.7～3.6V
if((ty & CT_SD2) != 0) arg |= 0x40000000;
// arg |= 0x01000000; // S18R(B24) 電圧切り替え要求
// SDHI は 3.3V のみサポート
if(send_cmd_(command::ACMD41, arg) != state::no_error) {
debug_format("ACMD41: State Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
} else {
res = SDHI::SDRSP10();
if(st != res) {
st = res;
debug_format("ACMD41(%d ms): State(0x%08X)\n")
% static_cast<int>(loop * msd) % res;
}
if((res & 0x80000000) != 0) {
break;
} else {
utils::delay::milli_second(msd);
}
}
}
if(loop < ACMD41_LOOP_MAX) {
debug_format("ACMD41: OK for %d [ms]\n")
% static_cast<int>(loop * msd);
} else {
debug_format("ACMD41(%d ms): Busy Error: State(0x%08X)\n")
% static_cast<int>(loop * msd) % res;
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
if(res & 0x40000000) {
ty |= CT_BLOCK;
}
}
// 電圧切り替え可能なインターフェースなら、（CMD11）を送って電圧を切り替える。
// CMD2 (CID) カード識別レジスタ (R2)
if(send_cmd_(command::CMD2, 0x0) != state::no_error) {
debug_format("CMD2: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
} else {
uint32_t st[4];
st[3] = SDHI::SDRSP76();
st[2] = SDHI::SDRSP54();
st[1] = SDHI::SDRSP32();
st[0] = SDHI::SDRSP10();
cid_[0] = (st[3] << 8) | (st[2] >> 24);
cid_[1] = (st[2] << 8) | (st[1] >> 24);
cid_[2] = (st[1] << 8) | (st[0] >> 24);
cid_[3] = st[0] << 8;
debug_format("CMD2: OK (%08X, %08X, %08X, %08X)\n")
% cid_[0] % cid_[1] % cid_[2] % cid_[3];
}
{ // CMD3 RCA 読み出し
int loop;
for(loop = 0; loop < CMD3_LOOP_MAX; ++loop) {
if(send_cmd_(command::CMD3, 0) == state::no_error) {
rca_id_ = SDHI::SDRSP10() & 0xffff0000;
if(rca_id_ != 0) {
break;
}
}
}
if(loop >= CMD3_LOOP_MAX) {
debug_format("CMD3: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
debug_format("CMD3: OK (RCA: %08X)\n") % rca_id_;
}
bool lock = false;
{ // CMD7 RCA を使ってカード選択
if(send_cmd_(command::CMD7, rca_id_) != state::no_error) {
debug_format("CMD7: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
} else {
if((SDHI::SDRSP10() & 0xfdffe008) != 0) {
lock = true;
}
debug_format("CMD7: OK\n");
}
}
if(send_cmd_(command::CMD16, 512) != state::no_error) {
debug_format("CMD16: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
if(lock) {
// カードのロックを外すには、CMD42 が必要
// その後で ACMD6 を使いバス幅を４ビットと同時にロック解除する。
// とりあえず、エラーで終了
debug_format("Card Locked...\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
{ // change bus width
uint32_t busarg = onew_ ? 0x00000000 : 0x00000002;
if(send_cmd_(command::ACMD6, busarg) != state::no_error) {
debug_format("ACMD6: Error\n");
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
} else {
if(busarg) {
if(!set_bus_(false)) {
stat_ = STA_NOINIT;
return stat_;
}
}
debug_format("ACMD6: OK bus = %d bit\n") %
static_cast<int>(busarg != 0 ? 4 : 1);
}
}
port_map::turn_sdhi(port_map::SDHI_STATE::BUS, PSEL);
card_type_ = ty;
stat_ = ty ? 0 : STA_NOINIT;
// Select FAST_CLK
set_clk_(true);
if(card_type_ & CT_BLOCK) {
debug_format("SD: Block mode\n");
}
// データ読み出し、書き込み時のエンディアン変換を有効にする
#ifdef BIG_ENDIAN
debug_format("Turn SWAP mode for Big Endian\n");
SDHI::SDSWAP = SDHI::SDSWAP.BWSWP.b(1) | SDHI::SDSWAP.BRSWP.b(1);
#endif
return stat_;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief リード・セクター
@param[in] drv Physical drive nmuber (0)
@param[out] buff Pointer to the data buffer to store read data
@param[in] sector Start sector number (LBA)
@param[in] count Sector count (1..128)
*/
//-----------------------------------------------------------------//
DRESULT disk_read(BYTE drv, void* buff, DWORD sector, UINT count) noexcept
{
if(!SDHI::SDSTS1.SDCDMON()) return RES_NOTRDY;
if(disk_status(drv) & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY;
// Convert LBA to byte address if needed
if(!(card_type_ & CT_BLOCK)) sector *= 512;
/// utils::format("disk_read: sector: %d, count: %d\n") % sector % count;
SDHI::SDSIZE = 512;
// SDHI::SDIMSK1 = 0x0000FFFE;
// SDHI::SDIMSK2 = 0x00007F80;
SDHI::SDSTOP = 0x00000100; // for multi block
SDHI::SDBLKCNT = count; // for multi block read
SDHI::SDARG = sector;
command cmd = count > 1 ? command::CMD18 : command::CMD17;
const char* cmdstr = cmd == command::CMD17 ? "CMD17" : "CMD18";
SDHI::SDCMD = static_cast<uint32_t>(cmd);
while(SDHI::SDSTS1.RSPEND() == 0) {
if(SDHI::SDSTS2.CRCE()) {
debug_format("%s CRC Error (CRCE)\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
if(SDHI::SDSTS2.CMDE()) {
debug_format("%s Command error (CMDE)\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
if(SDHI::SDSTS2.RSPTO()) {
debug_format("%s Response Timeout (RSPTO)\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFE;
auto sp10 = SDHI::SDRSP10();
/// utils::format("%s: Response: %08X\n") % cmdstr % sp10;
while(count > 0) {
uint32_t loop = 0;
while(SDHI::SDSTS2.BRE() == 0) {
if(loop >= 10000) {
debug_format("%s time out\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
auto st = SDHI::SDSTS2();
if(st & SDHI::SDSTS2.DTO.b()) {
debug_format("%s DTO error\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
if(st & SDHI::SDSTS2.CRCE.b()) {
debug_format("%s CRC error\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
++loop;
utils::delay::micro_second(100);
}
SDHI::SDSTS2 = 0x0000FEFF;
/// utils::format("%s BRE: OK\n") % cmdstr;
if((reinterpret_cast<uint32_t>(buff) & 0x3) == 0) {
uint32_t* p = static_cast<uint32_t*>(buff);
for(uint32_t n = 0; n < (512 / 4); ++n) {
*p++ = SDHI::SDBUFR();
}
buff = static_cast<void*>(p);
} else {
uint8_t* p = static_cast<uint8_t*>(buff);
for(uint32_t n = 0; n < (512 / 4); ++n) {
uint32_t tmp = SDHI::SDBUFR();
std::memcpy(p, &tmp, 4);
p += 4;
}
buff = static_cast<void*>(p);
}
--count;
}
/// utils::format("Data trans: OK\n");
if(!wait_acend_()) {
debug_format("Read: ACEND time out\n");
return RES_ERROR;
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFB;
{
/// auto sp10 = SDHI::SDRSP10();
/// utils::format("Data end: 0x%08X\n") % sp10;
}
return count ? RES_ERROR : RES_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ライト・セクター
@param[in] drv Physical drive nmuber (0)
@param[in] buff Pointer to the data to be written
@param[in] sector Start sector number (LBA)
@param[in] count Sector count (1..128)
*/
//-----------------------------------------------------------------//
DRESULT disk_write(BYTE drv, const void* buff, DWORD sector, UINT count) noexcept
{
if(!SDHI::SDSTS1.SDCDMON()) return RES_NOTRDY;
if(disk_status(drv) & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY;
if(WPRT::BIT_POS != device::bitpos::NONE) {
if(WPRT::P()) return RES_WRPRT;
}
if(!(card_type_ & CT_BLOCK)) sector *= 512; /* Convert LBA to byte address if needed */
SDHI::SDSTS1 = 0;
SDHI::SDSTS2 = 0;
SDHI::SDSIZE = 512;
SDHI::SDSTOP = 0x00000100; // for multi block
SDHI::SDBLKCNT = count; // for multi block read
SDHI::SDARG = sector;
command cmd = count > 1 ? command::CMD25 : command::CMD24;
const char* cmdstr = cmd == command::CMD25 ? "CMD25" : "CMD24";
SDHI::SDCMD = static_cast<uint32_t>(cmd);
while(SDHI::SDSTS1.RSPEND() == 0) {
if(SDHI::SDSTS2() & (SDHI::SDSTS2.CMDE.b() | SDHI::SDSTS2.RSPTO.b())) {
return RES_ERROR;
}
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFE;
// auto sp54 = SDHI::SDRSP54();
while(count > 0) {
uint32_t loop = 0;
while(SDHI::SDSTS2.BWE() == 0) {
if(loop >= BWE_LOOP_LIMIT) {
debug_format("%s time out\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
auto st = SDHI::SDSTS2();
if(st & SDHI::SDSTS2.DTO.b()) {
debug_format("%s DTO error\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
if(st & SDHI::SDSTS2.CRCE.b()) {
debug_format("%s CRC error\n") % cmdstr;
return RES_ERROR;
}
++loop;
utils::delay::micro_second(100);
}
SDHI::SDSTS2 = 0xFDFF;
if((reinterpret_cast<uint32_t>(buff) & 0x3) == 0) {
const uint32_t* p = static_cast<const uint32_t*>(buff);
for(uint32_t n = 0; n < 128; ++n) {
SDHI::SDBUFR = *p++;
}
buff = static_cast<const void*>(p);
} else {
const uint8_t* p = static_cast<const uint8_t*>(buff);
for(uint32_t n = 0; n < 128; ++n) {
uint32_t tmp;
std::memcpy(&tmp, p, 4);
p += 4;
SDHI::SDBUFR = tmp;
}
buff = static_cast<const void*>(p);
}
--count;
}
if(!wait_acend_()) {
debug_format("Write: ACEND time out\n");
return RES_ERROR;
}
SDHI::SDSTS1 = 0x0000FFFB;
return count != 0 ? RES_ERROR : RES_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief I/O コントロール
@param[in] drv Physical drive nmuber (0)
@param[in] ctrl Control code
@param[in] buff Buffer to send/receive control data
*/
//-----------------------------------------------------------------//
DRESULT disk_ioctl(BYTE drv, BYTE ctrl, void* buff) noexcept
{
if(disk_status(drv) & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY; // Check if card is in the socket
debug_format("disk_ioctl: %02X\n") % static_cast<uint16_t>(ctrl);
DRESULT res = RES_ERROR;
switch (ctrl) {
case CTRL_SYNC : /* Make sure that no pending write process */
/// if(select_()) res = RES_OK;
break;
case GET_SECTOR_COUNT: /* Get number of sectors on the disk (DWORD) */
if(send_cmd_data_(command::CMD9, 0)) {
uint8_t csd[16];
uint32_t* p = reinterpret_cast<uint32_t*>(csd);
*p++ = SDHI::SDBUFR();
*p++ = SDHI::SDBUFR();
*p++ = SDHI::SDBUFR();
*p++ = SDHI::SDBUFR();
DWORD cs;
if((csd[0] >> 6) == 1) { /* SDC ver 2.00 */
cs = csd[9] + ((WORD)csd[8] << 8) + ((DWORD)(csd[7] & 63) << 16) + 1;
*(DWORD*)buff = cs << 10;
} else { /* SDC ver 1.XX or MMC */
BYTE n = (csd[5] & 15) + ((csd[10] & 128) >> 7) + ((csd[9] & 3) << 1) + 2;
cs = (csd[8] >> 6) + ((WORD)csd[7] << 2) + ((WORD)(csd[6] & 3) << 10) + 1;
*(DWORD*)buff = cs << (n - 9);
}
res = RES_OK;
}
break;
case GET_BLOCK_SIZE : /* Get erase block size in unit of sector (DWORD) */
*(DWORD*)buff = 128;
res = RES_OK;
break;
default:
res = RES_PARERR;
break;
}
return res;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief サービス @n
※チャタリング除去を行う為、最大で、60Hz 間隔で呼び出す。
@return カードがマウントされたら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool service() noexcept
{
start();
bool cd = SDHI::SDSTS1.SDCDMON();
if(cd && !cd_) {
/// utils::format("Card Detect\n");
POW::P = 1; // power ON!
mount_delay_ = MOUNT_DELAY_FRAME; // n フレーム後にマウントする
} else if(!cd && cd_) {
/// utils::format("Card Eject\n");
f_mount(nullptr, "", DO_MOUNT_INIT);
device::port_map::turn_sdhi(device::port_map::SDHI_STATE::EJECT, PSEL);
POW::P = 0;
stat_ = STA_NODISK | STA_NOINIT;
mount_ = false;
}
cd_ = cd;
if(mount_delay_) {
--mount_delay_;
if(mount_delay_ == 0) {
auto st = f_mount(&fatfs_, "", 1);
if(st != FR_OK) {
debug_format("f_mount NG: %d\n") % static_cast<uint32_t>(st);
POW::P = 0;
mount_ = false;
} else {
debug_format("f_mount OK\n");
mount_ = true;
}
}
}
return mount_;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カードのマウント状態取得
@return カードがマウントされたら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool get_mount() const noexcept { return mount_; }
};
}