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FPGA驱动eMMC系列(三)-----命令的发送与接收

ValentineHP 2023-10-15 原文

一. 简介

本篇文章，将介绍如何编写命令的发送，与响应的接收，这部分代码，这部分代码。

对应所以模式而言，发送与接收的时序都是一样的，所以这部分代码对应所以的eMMC而言，都是通用的。

先来看一下整体的框图，命令模块下包括发送与接收，还是比较容易的。

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FPGA驱动eMMC系列(二)-------上电初始化
FPGA驱动eMMC系列(一)-------简介

二. 命令发送

在命令发送模块里面，我们就不关心，命令长什么样，每一位代表什么意思，只需要知道每一条命令的长度，以及如何将其发送出去即可。

模块的接口信号如下，非常简单。当req请求来的时候，模块就会将eMMC_Command发送出去，然后返回一个ack信号，模块接口和UART的比较类似。所有的命令数据，都是在高电平的时候进行采样。

eMMC_CMD_TX(
    input           eMMC_CLK,
    input           rst_n,

    input           eMMC_tx_req,            //eMMC 发送请求
    output          eMMC_tx_ack,            //eMMC 发送完成响应


    input[47:0]     eMMC_Command,           //eMMC 发送命令
    output          eMMC_CMD              //eMMC 命令数据
);

三. 响应接收

命令的接收，和串口的接收类型，空闲的时候，eMMC_CMD为高电平，起始信号为一个周期的低电平，同样也是检测到低电平，也就是下降沿，标志响应的起始位。

其中由于响应的大小有两种，48bit和136bit。通过外部eMMC_Response_Size参数控制即可，也是在时钟的上升沿进行采样。

最后将接收到的eMMC_Response，输出出去。内部的写法和串口类型，想要了解的可以看完整代码。

eMMC_CMD_RX(
    input           eMMC_CLK,
    input           rst_n,

    input           eMMC_rx_req,                //eMMC 发送请求
    output          eMMC_rx_ack,                //eMMC 发送完成响应

    input            eMMC_Response_Size,        //eMMC 响应大小 0 : 48bit , 1 :136bit
    output[135:0]    eMMC_Response,             //eMMC 接收到的响应  先接收高位
    input            eMMC_CMD                //eMMC 命令数据
);

四. 命令整体模块

发送一个命令后，基本上都会有一个响应，有的命令没有响应（广播命令），例如CMD0。所以命令发送接收的过程为 先发送命令，然后再接收响应，为一个完整的过程。

这部分的状态机如下，如果命令的类型为`CMD_Type_BC，说明没有响应，则直接进入END。有些命令发送后，eMMC设备会产生busy信号，将DAT[0]拉低，这个时候需要等待，直到DAT[0]为高，结束本次的发送。

always@(*)
begin
    case (state)
        S_IDLE: 
            if(eMMC_Cmd_Req == 1'b1)
                next_state <= S_SEND;
            else
                next_state <= S_IDLE;
        S_SEND:
            if(eMMC_tx_ack == 1'b1 && eMMC_Cmd_Typei == `CMD_Type_BC)
                next_state <= S_DONE;
            else if(eMMC_tx_ack == 1'b1)
                next_state <= S_RECV;
            else
                next_state <= S_SEND;
        S_RECV:
            if(eMMC_rx_ack == 1'b1 || eMMC_Response_Timeout == 1'b1)
                next_state <= S_DONE;
            else
                next_state <= S_RECV;
        S_DONE:
            if( eMMC_data0 == 1'b1)
                next_state <= S_IDLE;
            else
                next_state <= S_DONE;
        default:    next_state <= S_IDLE;
    endcase
end

五. 完

这部分就到这里，还是比较轻松的，对完整代码有疑问的，或者对eMMC不清楚的，可以通过微信公众号私聊我。

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