マイコン独立大作戦
ＳＤカードインターフェースの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
独立大作戦の作戦その１はＣＲＴインターフェースボードの製作です。
作戦その２はキーボードインターフェースです。
そして作戦その３は、ＳＤカードインターフェースです。
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［第２７回］


●ＣＭＤ９

前回のＣＭＤ５５とＡＣＭＤ４１のペアの実行によってレスポンスが００になれば初期化は完了していますから、以後は直ちにデータのＲＥＡＤ、ＷＲＩＴＥにかかってもよいのですが、ＣＭＤ５８と同様に、プログラムやインターフェース回路が正しく機能していることを確認するために、ここではＣＭＤ９を実行することにします。
ＣＭＤ９はＣＳＤレジスタ（Ｃａｒｄ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｄａｔａ　ｒｅｇｉｓｔｅｒ）の内容を知るためのコマンドです。
ＣＳＤレジスタを読むことでＳＤカード、ＳＤＨＣカードのスペックを知ることができます。

ＣＭＤ９のフォーマットは次の通りです。

４９　００　００　００　００　ＦＦ

引数はありませんから００にします。
チェックサムは計算されませんからＦＦにしておきます。

ＣＳＤレジスタは１２８ビット（１６バイト）です。
ＣＭＤ９の応答はデータＲＥＡＤと同じ形式で行なわれます。
ＣＭＤ９を送るとそれに対するレスポンスＲ１が返ってきます。
Ｒ１が００になるまで待ちます（入力を続けます）。
００が送られてきたあとはトークン（ＦＥ）が送られてくるのを待ちます。
ＦＥを受信したあとにＣＳＤレジスタの値（１６バイト）が送られてきます。
最後にデータ部のＣＲＣとして２バイト（ＣＲＣ１６）が送られてきます。
これは読み捨てればよいでしょう。

実行例は今まで何回かお見せしていますが、今回プログラムのＣＭＤ９部分を少し直しましたので、あらためて実行したログを下に示します。

logfile nd80zlog\12051625.txt open ＮＤ８０Ｚ�Vに接続しました 0001 0000 - z 1000 00C3 - *** nd80z3 basic **** ndwr2h.bin loaded,from E23F to E535 >/ld sdcdif5v.bin,8100 loading SDCDIF5V.BIN ...0235(565)bytes loaded,from 8100 to 8334 >jp 8100 CMD0 FF01 CMD8 FF01000001AA CMD58 FF0100FF8000 CMD55 FF01 ACMD41 FF01 CMD55 FF01 ACMD41 FF00 CMD58 FF00C0FF8000 CMD9 FF00FFFE 400E00325B5900003B537F800A4000211278

４０から２１までの１６バイトがＣＳＤレジスタの値です（その後ろの１２７８はＣＲＣです）。
ＣＳＤレジスタの値はＶ２（ＳＤＨＣカード）とＶ１（スタンダードＳＤカード）とで異なっています。
下は「Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」からの引用です。


［出典］ＳＤ　Ｃａｒｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．００

この表と照合するために、上のログの値をバイトとビットで表示してみました。

40 0E 00 32 5B 59 00 00 01000000 00001110 00000000 00110010 01011011 01011001 00000000 00 00 0000 > 3B 53 7F 80 0A 40 00 21 00111011 01010011 01111111 10000000 00001010 01000000 00000000 00100001

ＣＳＤの表はバイトごとに区切られていないので照合しにくいのですが、定数を目安にすると照合しやすくなります。
ＳＤＨＣカードでは先頭の２ビットが０１になります。
４バイト目は最高データ転送速度で３２は２５ＭＨｚ、５Ａは５０ＭＨｚです。
ログの値は３２ですから、このカードは２５ＭＨｚ対応ということになりますが、ＳＰＩモードではこの値は保証されません。


［出典］ＳＤ　Ｃａｒｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．００

Ｃｌａｓｓ０というのはレガシィな全てのカードが扱う速度というだけで、具体的な値は示されていません。
ぶっちゃけ、ＳＰＩモードについては保証は一切しないので、こけないスピードで読み書きしなさいよ、つうことのようです。
まあどんなにがんばってみたって２５ＭＨｚなんて恐ろしいパフォーマンスはとてもとても出せそうにありませんから、保証してくれなくとも大丈夫でありましょう。

さて、そのあとも定数値が続くのですが、ここで有用な値はＣ＿ＳＩＺＥ（ｄｅｖｉｃｅ　ｓｉｚｅ）［６９：４８］です。
２２ビットですが上位２ビットは００なので実質２０ビットです。
上のバイト、ビットで示した値では区切りがわかりにくいので、先頭部分の００のところにスペースを入れて、その下に＞をつけて示しました。
このカードでは０３Ｂ５３という値になっています。
この値からカード容量を算出するには下の計算式を使います。


［出典］ＳＤ　Ｃａｒｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．００

３Ｂ５３Ｈは１５１８７ですから、１５１８８×５１２ＫＢ＝７７７６２５６ＫＢということで、このカードが８ＧＢであることを示しています。

●２ＧＢのＳＤカードのＣＳＤレジスタ

［第２４回］ではスタンダードのＳＤカード（２ＧＢ）をＳＤＨＣカード用のプログラムで初期化してみました。
ことのついでですのでスタンダードのＳＤカード（Ｖｅｒ．１）のＣＳＤレジスタも解析してみることにします。
こちらも新しいプログラムで読み出してみます。

>jp 8100 CMD0 FF01 CMD8 FF01000001AA CMD58 FF0100FF8000 CMD55 FF01 ACMD41 FF01 CMD55 FF01 ACMD41 FF00 CMD58 FF0080FF8000 CMD9 FF00FFFE 002F00325B5A83BD6DB7FFBF1680009DAEB2

００から９Ｄまでの１６バイトがＣＳＤレジスタの値です（その後ろのＡＥＢ２はＣＲＣです）。
上で書きましたようにＣＳＤレジスタの値はＶ２（ＳＤＨＣカード）とＶ１（スタンダードＳＤカード）とで異なっています。
下は「Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」からの引用です。

［出典］ＳＤ　Ｃａｒｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．００

この表と照合するために、Ｖｅｒ．２と同じように、上のログの値をバイトとビットで表示してみました。

00 2F 00 32 5B 5A 83 BD 00000000 00101111 00000000 00110010 01011011 01011010 100000 11 10111101 > 6D B7 FF BF 16 80 00 9D 01 101101 10110111 11111111 10111111 00010110 10000000 00000000 10011101 <

ＳＤＨＣカードでは先頭の２ビットが００になります。
４バイト目の最高データ転送速度はさきほどのＳＤＨＣカードと同じ３２ですから２５ＭＨｚです。

ＳＤＨＣカードのＣ＿ＳＩＺＥは２２ビットでしたがＶ１では１２ビットしかありません（［７３：６２］です）。
区切りがわかりにくいので、＞と＜でその範囲を示しました。
このカードではＥＦ５という値になっています。
この値からカード容量を算出する計算式もＳＤＨＣカードとは異なっています。


［出典］ＳＤ　Ｃａｒｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　２．００

Ｃ＿ＳＩＺＥ＿ＭＵＬＴは［４９：４７］ですから、下位から数えて７バイト目のビット１、ビット０と６バイト目のビット７になります。
１１１（＝７）です。
ですからＭＵＬＴ＝２^９＝５１２になります。
Ｃ＿ＳＩＺＥはＥＦ５ですから１０進数に直すと３８２９です。
ＢＬＯＣＫ＿ＮＲ＝（３８２９＋１）×５１２＝１９６０９６０
ＲＥＡＤ＿ＢＬＯＣＫ＿ＬＥＮはＡですから１０です。
ＢＬＯＣＫ＿ＬＥＮ＝２^１０＝１０２４
なのでこのカードの容量は１９６０９６０ＫＢということで２ＧＢであることがわかります。

ＳＤカードインターフェースの製作［第２７回］
２０１６．１２．７ｕｐｌｏａｄ

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