1.前言

本文主要介绍eMMC 总线协议相关的内容,主要包括:

(1)command token format

(2)response token format

(3)data packet format

(4)CRC token

(5)bus speed mode

2. command token format




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图 cmd token format


  • 总长度48bits;
  • 固定以0开始,以1结束;
  • transmiter bit表示数据的传输方向,1代表从host to device;
  • 通过CRC7保护,device 端在接收到CMD时同样会计算一个CRC值,如果与host发送的CRC不一致,则被认为是传输错误;

详情请参考 eMMC基础技术3:eMMC command


3. response token format



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图 response token format


  • 有5种格式,使用哪种格式依赖于CMD,长度为48bits或136bits;
  • start bit 总是0,在没有数据传输的情况下,CMD 信号保持高电平,当 eMMC Device 将 Start Bit 发送到总线上时,Host 可以很方便检测到该信号,并开始接收 Response
  • transmitter bit代表传输方向,0表示device to host;
  • Content 为 Response 的具体内容,不同的 Command 会有不同的 Content
  • CRC7 是包含 Start Bit、Transmission Bit 和 Content 内容的 CRC 校验值
  • End Bit 为结束标志位,固定为"1"。

4. data packet format


(1) 1bit sdr传输


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     图 1bit bus sdr传输


start bit + data + crc + end bit


 


1bit sdr只使用了DATA0数据线,对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block length * 8 cycles


 


(2)4bit sdr传输


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       图 4bit bus sdr传输


对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block length  * 8 / 4 = block length *2 cycles


(3)8bit sdr传输


 


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         图 8bit bus sdr传输


对于1个block(block length=512BYTE)来讲,对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block length * 8 / 8 = block length cycles


 


(4)4bit bus ddr传输


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图 4bit bus ddr传输


ddr传输时,上升沿和下降沿都会传输数据,对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block lenght * 8 / 4 / 2 = block length cycles


 


(5)8bit bus ddr传输


 


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图 8bit bus ddr传输


 


ddr传输时,上升沿和下降沿都会传输数据,对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block lenght * 8 / 8 / 2 = block length / 2 cycles


 


在 DDR 模式下,Data Line 在时钟的上升沿和下降沿都会传输数据,其中上升沿传输数据的奇数字节 (Byte 1,3,5 ...),下降沿则传输数据的偶数字节(Byte 2,4,6 ...)。
此外,在 DDR 模式下,1 个 Data Line 上有两个相互交织的 CRC16,上升沿的 CRC 比特组成 odd CRC16,下降沿的 CRC 比特组成 even CRC16。


odd CRC16 用于校验该 Data Line 上所有上升沿比特组成的数据,even CRC16 则用于校验该 Data Line 上所有下降沿比特组成的数据


(6)8bit ddr for hs400 


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图 8bit ddr for hs400


hs400 高电平或低电平用于传输数据,对于1个block(block length=512BYTE)来讲,需要花费block lenght * 8 / 8 / 2 = block length / 2 cycles


5. CRC status token

在写数据传输中,eMMC Device 接收到 Host 发送的一个 Data Block 后,会进行 CRC 校验

  • 如果校验失败,device则会在对应的 Data Line 上向host发送一个 Negative CRC status token (101)
  • 如果校验成功,device则会在对应的 Data Line 上向host发送一个 Positive CRC status token (010)

注:读数据时,Host 接收到 eMMC Device 发送的 Data Block 后,也会进行 CRC 校验,但是不管校验成功或者失败,都不会向 eMMC Device 发送 CRC Status Token

详细格式如下图所示:

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图 DR52 Positive CRC status token

 

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图 DDR52 Negative CRC status token

 

6. 参考文档

[1]http://www.wowotech.net/basic_tech/emmc_bus_protocol.html

[2]http://www.jedec.org/sites/default/files/docs/JESD84-B51.pdf