JESD B5.1 EMMC协议介绍（六）

当EMMC 进入stand-by 模式后，CMD信号线和data信号线以推挽模式进行数据传输。同时fpp时钟频率保持在fod直到EMMC的csd 寄存器被host 获取。紧接着host 会下发CMD9（SEND_CSD）获取CSD寄存器中的指定数据。

EMMC中通过CMD4(SET_DSR) 配置驱动端的传输命令。具体指会设置DSR寄存器的总线长度以及数据传输频率，同时时钟频率会从fod 切换到fpp。

当EMMC处于stn-by模式时，host下发参数为EMMC相对地址的CMD7命令用于选择对应的EMMC并将其切换到数据传输状态。

如果EMMC先前被选中并处于传输状态，则它与host的连接将被释放，并且当CMD7取消选择时，它将回到stand-by状态，参数中的只存在地址都不等于EMMC自身的相对地址。 当参数为预留相对设备地址“0x0000”的CMD7 命令发送后，EMMC将会回到stand-by 模式，当EMMC处于传输状态时，接收到带有EMMC自身相对地址的CMD7命令会被忽略，且有可能被视为是非法命令。

所有host和带有RCA的EMMC在数据传输模式以点对点的方式进行通信，所有的地址命令通过CMD信号线被识别并响应。

见图27，总结了多数据之间传输模式的关系。

host 下发CMD12命令后，所有的读数据命令都被禁止，数据传输终止，且EMMC切换到stand-by 状态，读命令比如：CMD17（读block），CMD18（读取多个block）,CMD21(发送tunning block)，CMD30 (发送写保护命令)

host下发CMD12命令后，所有的写数据命令被终止，接着CMD7 命令断开EMMC和host 的通信，写命令比如：CMD24 CMD25，CMD26（写CID） 以及CMD27(写CSD寄存器命令）

一旦数据传输完成后，EMMC将会退出写入数据状态，切换到编程状态或者数据传输状态（数据传输失败的时候）

如果块写入操作被停止，同时最后一个块的长度和CRC有效，则将对写入数据进行存储。

EMMC 中，对写入的block提供了缓存，意味着上一个块在存储的时候可以写入下一个块。

然而当写入CSD寄存器以及CID 寄存器，写保护或者擦除的时候，是不会提供缓存的，意味着当EMMC处于busy 状态时，CMD信号线上是没有命令传输的，此时当EMMC处于busy或者编程状态时候，data0 信号线将被拉低。

当EMMC 处于编程状态时 ，参数设置命令比如CMD16(设置block长度)，CMD35-36(擦除选择的group)

是不允许生效的。且读命令也不允许生效。

当使用CMD7 命令切换另一个EMMC从stand-by状态到传输状态时候，将会终止对数据的编程操作，此时EMMC 将切换自身为断开状态，并释放data0 信号线。

再次使用CMD7 命令将会保持host与EMMC的通信，这种情况下天，EMMC 将会从切换到编程状态，并重新声明busy 标志符

当（CMD0，CMD15，或者硬件复位EMMC）复位或者上电异常将会导致任何挂起或者编程生效的操作。

如果EMMC没有开启可靠性编程这一功能，以上操作将会导致寻址操作中的局部或者全部数据处于未知状态，host 必须为此担责。

在使用（CMD19,CMD14）命令执行总线测试过程之前，需要设置数据传输的时钟频率。通过这种方式，总线测试能够给出实际的结果，如果总线测试程序以低于数据传输频率的时钟频率运行，得到的结果不一定是真实的。

这些命令如用于总线测试的命令（CMD14,CMD19），加解锁命令（CMD42）,设置block长度命令（CMD16）在EMMC使用双倍速率模式传输的情况下是不能够生效的，同时这些命令应被视为非法命令不该被执行。

在以下格式定义中，所有大写标志和参数在CSD寄存器（见7.3章节）中定义，其他状态标志在设备状态（见6.13章节）中定义。

6.6.1 命令集合和扩展设置

默认情况下，上电后或者使用参数为0x00000000的CMD0 命令复位亦或者boot 操作后，EMMC 在给定的命令集合中工作。在EMMC 的标准命令集合中，使用DATA0 信号线。同时host可以下发命令集合中的CMD6 命令选择需要的访问模式进行指挥EMMC 工作。

EXT_CSD寄存器中定义了支持的命令集以及当前选择的命令集，EXT_CSD寄存器分为两部分，即属性段和模式段。属性段包含有关设备功能的信息。模式部分反映EMMC的当前选择的模式。

host 通过下发SEND_EXT_CSD 命令来读取ext_csd寄存器的值时，EMMC将发送ext_csf 寄存器中的512bytes 数据作为响应。保留的字段或者只写的字段，使用0进行填充。host也可以发下switch 命令并设置其中一种访问模式，并将其写入ext_csd寄存器的模式段，所有三种模式都访问和修改EXT_CSD字节中的一个字节，即索引字段所指向的字节。

注：“索引”字段可以包含0–255之间的任何值，但只有0–191为有效值。如果索引值在192-255范围内，则EMMC不会执行任何修改，并设置SWITCH_ERROR 状态位。

switch 命令既可以写入ext_csd 寄存器，又可以改变命令集合。如果该命令的作用是改变命令集合那么索引和值字段将会被忽略，ext_csd 寄存器将不会被写入，如过switch 命令用来对ext_csd 寄存器写入的话，命令集合区域被忽略，同时命令集合保持不变。

switch 命令的使用R1b 作为响应，因此当busy 标志解除后，host 使用send_status 命令读取EMMC 状态，从而检查switch操作的结果。

6.6.2 高速模式选择

如果host 想要让EMMC 保持在26MHz的时钟频率，应该切换时钟模式到EMMC所支持的高速时钟模式：即频率在26MHz到52MHz的高速时钟，其中High Speed的时钟频率范围为0MHz到52MHz,HS200和HS400的时钟频率为0MHz到200MHz, 见表4.

注：当实际的时序改变时，由于异步操作，无法保证发送的任何命令（如CMD13）的之后的EMMC行为。因此，不建议使用CMD13来检查定时改变指示的繁忙完成。如果使用CMD13，host必须忽略CRC错误（如果出现CRC错误）。以下部分详细描述了模式选择。

6.6.2.1 高速模式选择

自V4.0标准之后，host 需要设置高速模式才能切换时钟频率为26MH至52MHz的范围。表A.222对EMMC 上电或者软复位之后的时钟频率进行了设置。

host需要先设置高速接口时序，才能切换为更高的时钟频率。host 需要使用switch命令对ext_csd 寄存器的HS_TIMING字段写入0x01, 7.4.65 章节定义了ext_csd 寄存器中的有效值。如果host 写入了错误的值，则HS_TIMING 字段不会改变，同时switch_error 位将会报错。

6.6.2.2 HS200 时序模式选择

HS200 在VCCQ为1V8 或者1V2时有效。且该模式下的总线位宽为4bit 单倍速率传输或者8bit 单倍速率

当host 对EMMC 初始化后，将会通过读取ext_csd寄存器的device_type字段验证EMMC是否支持HS200模式。

接着可能通过选择HS200模式，从而切换时钟频率超过52MHz。

上电或通过CMD0进行软件复位之后，接口时钟频率将会被设置为默认的后台兼容时序，在必要的情况下，选择执行tuning 操作，并选择HS200模式。

以下是host 切换为HS200需要操作的步骤:

1)通过下发CMD7 命令选择合适的EMMC，通过CMD42 命令查看EMMC 是否处于锁着的状态，

2)通过读取ext_csd 寄存器的第196字段DEVICE_TYPE 验证EMMC 是否在适用于主机和设备的IO电压下支持HS200 模式

3)读取ext_csd寄存器的第197字段DRIVE_STRENGTH字段，寻找EMMC 支持的IO口驱动等级（注：如果没必要改变驱动力的话，这一步可以跳过）

4) 通过host下发CMD6命令，在ext_csd 寄存器的第185字段设置HS200 模式和驱动等级，如果host 写入的值无效，则HS_TIMING 字段不会改变，HS200 时序不会发生改变，且驱动力也不会改变，同时SWITCH_ERROR位会置位，在EMMC 发出R1 响应期间，会设置busy 标志位。一旦busy 标志位取消后，host收到可以传输数据通知信息且没有报错信息（没有报错信息意味着EMMC完成设置HS200模式和驱动强度参数），在HS200时钟频率下发出CMD13（SEND_STATUS）

5) 此时，host 可以设置小于200MHz 的时钟频率

6)见6.6.5章节，host 通过下发CMD21 命令设置HS200 tuning 过程。

注意：在开始tuning操作之前，host需要设置好对应的总线宽度便于EMMC 在合适的情况下进行tuning。

6.6.2.3 HS400 时序模式选择

HS400工作在VCCQ为1V8或者1V2的IO电压下

HS400 模式下，总线宽度设置为8线双倍速率模式

HS400 支持与DDR52 相同的命令

当host 对EMMC 完成初始化之后，host 通过读取ext_csd 寄存器的DEVICE_TYPE 字段来查看EMMC 是否支持HS400 模式，接着会在改变时钟频率大于52MHz 这一步之前于EMMC 中使能HS400 模式。

当EMMC上电或者使用CMD0 软复位之后，类似于HS200，时序接口将设置为后台兼容模式

hsot 通过以下流程切换到HS400 模式