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６回］
●ＳＰＩモードの信号
ＳＰＩ通信は３本の信号線（ＳＣＫとＭＯＳＩ、ＭＩＳＯ）を使って行なう双方向通信の規格です。
ＳＣＫはマスター（ＣＰＵ側）が出す同期クロックです。
ＭＯＳＩはマスターが出力しスレーブが入力するデータ線で、ＭＩＳＯは逆にスレーブが出力してマスターが入力するデータ線です。
下はＳＰＩ通信の概念図です。
ＳＰＩ通信の大きな特徴は、送信と受信が同時に行なわれる点です。
上の図はＳＰＩ通信の概念を模式的に示した図です。
この図で、たとえばマスターからＳＣＫに同期してシフトレジスタの最上位ビットが送出されると、同時にスレーブからもスレーブのシフトレジスタの最上位ビットが送出されます。
８クロック後にはマスターとスレーブのデータが入れ替わっていることになります。
その時点でそれぞれの受信データを受信バッファに引き取るとともに次の送信データをそれぞれシフトレジスタにセットします。
送信と受信が同時に意味を持つことはそれほど多くはないと思われますから、大抵の場合、送信か受信のどちらか一方はダミーデータということになりますが、こういうルールで行なわれるということだけは頭に入れておく必要があります。
●クロックとデータのタイミング
ＳＰＩ信号のクロックの位相と、受信データがラッチされるタイミングによって４つのモードが決められています。
ＳＣＫが出されていないときがＬなのかＨなのか、ということと、受信データがラッチされるのがＳＣＫの上がりエッジのときなのか下がりエッジのときなのか、によって決る４通りのモードです。
ＳＤカードではＭＯＤＥ０でデータの送受信が行なわれるようです。
ＭＯＤＥ０は下図のように、ＳＣＫが停止中（アイドル中）はＬで、ＳＣＫの上がりエッジ（図の破線）のときにデータが読み込まれます。
データの出力タイミングは規定されていませんが、上のルールに従えばＳＣＫの下がりエッジで出力するのが適当だと考えられます。
ただし上の図からわかるように、最初のビット７の出力は下がりエッジではなくて上がりエッジの少し前に出力されることになります（上がりエッジのときに確定しておればよいです）。
連続してデータが出力されるときは最後のクロックの下がりエッジで次のデータのビット７が出力されることになると思います（そうでなければならないわけではありません）。
ＳＤカードインターフェースの製作［第６回］
２０１６．１１．１ｕｐｌｏａｄ
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