瀚海微SD NAND应用存储功能描述（7）擦除和写保护

多块写操作之前的预擦除设置

设置预擦除的写块数量(ACMD23)将使后续的多块写操作比不使用ACMD23的相同操作更快。主机将使用这个命令来定义在下一次写操作中要发送多少个写块。如果主机将在所有数据块发送到卡之前终止写操作(使用停止传输)，则剩余写块的内容是未定义的(可以被擦除或仍然有旧数据)。

如果主机发送的写块数量超过ACMD23中定义的数量，卡将逐个擦除块(当接收到新数据时)。“Multiple block Write”操作完成后，该数值将复位为默认值1。建议在CMD25之前使用此命令，有些卡对于多写块操作会更快。

注意，如果主机想要使用预擦除特性，则应该在WRITE命令之前发送ACMD23。否则，在执行其他命令(例如:Security Application commands)时，可能会自动清除pre-erase-count。

发送写块数使用

Pipeline机制进行数据缓冲区管理的系统，在某些情况下，如果在多块写入操作中发生错误，则无法确定哪个块是最后一个被写入闪存的。卡将用写入良好的块的数量响应ACMD22。

擦掉

为了提高数据吞吐量，需要同时擦除多个写块。这些写块的识别是通过ERASE_WR_BLK_START (CMD32)、ERASE_WR_BLK_END (CMD33)命令完成的。

主机应该遵循以下命令顺序:ERASE WR_BLK_START、ERASE_WR_BLK_END和ERASE (CMD38)。

如果收到顺序错误的擦除(CMD38)或地址设置(CMD32, 33)命令，卡将在状态寄存器中设置ERASE_SEQ_ERROR位，并重置整个序列。如果收到乱序命令(SEND_STATUS除外)，卡将在状态寄存器中设置ERASE_RESET状态位，重置擦除顺序，执行最后一条命令。

如果擦除范围包括写保护扇区，则保留写保护扇区，只擦除非保护扇区。应该设置状态寄存器中的WP_ERASE_SKIP状态位。地址设置命令中的地址字段是以字节为单位的写块地址。卡将忽略WRITE_BL_LEN(参见CSD)大小以下的所有LSB。

如上所述，对于块写入，卡将通过保持低DATo来指示擦除正在进行中。实际擦除时间可能相当长，并且主机可能发出CMD7来取消卡的选择或执行卡的断开，如上面的块写入部分所述。擦除操作后卡上的数据要么是“0”，要么是“1”，这取决于卡的供应商。

SCR寄存器位DATA_STAT_AFTER_ERASE(位55)定义它是'0'还是'1'。

写保护管理

SD存储卡支持以下三种写保护方式:

机械写保护开关(仅主机负责)、卡内部写保护(卡方责任)、密码保护卡锁操作。

卡的内部写保护(可选)

卡片数据可以防止擦除或写入。制造商或内容提供商可以通过在CSD中设置永久或临时写保护位，对整个卡进行永久写保护。对于通过在CSD中设置WP_GRP_ENABLE位来支持扇区组写保护的卡，可以保护部分数据(以CSD中指定的WP_GRP_SIZE扇区为单位)，并且可以由应用程序更改写保护。

SET WRITE_PROT命令用来设置地址写保护组的写保护CLR_WRITE_PROT命令用于清除指定地址写保护组的写保护。SEND_WRITE_PROT命令类似于单个块读取命令。卡发送一个包含32个写保护位(代表从指定地址开始的32个写保护组)的数据块，后跟16个CRC位。写保护命令中的地址字段为组地址，单位为字节。该卡将忽略所有低于组大小的LSB。Password Card Lock保护将在下面的章节中介绍。

注意：SDHC和SDXC卡不支持写保护，也不响应写保护命令(CMD28、CMD29和CMD30)。

卡片锁定/解锁操作

一般密码保护功能使主机能够在提供密码的同时锁定卡片，稍后将用于解锁卡片。密码及其大小分别保存在128位PWD和8位PWD_LEN寄存器中。这些寄存器是非易失性的，因此电源周期不会擦除它们。

锁定卡响应(并执行)“基本”命令类(O类)、l ACMD41、CMD16和“锁定卡”命令类中的所有命令。因此，允许主机进行复位、初始化、选择、查询状态等操作，但不允许访问卡上的数据。如果之前设置过密码(PWD LEN值不是0)，上电后卡将自动锁定。与现有的CSD寄存器写命令类似，lock/unlock命令只能在“传输状态”下使用。这意味着它不包括地址参数，卡必须在使用前进行选择。

card lock/unlock命令具有普通单块写命令的结构和总线事务类型。传输的数据块包括命令所需的所有信息(密码设置模式、PWD本身、卡锁/解锁等)。命令数据块的结构如下表所示。注意:物理规范版本2.00及以后的主机在发布CMD42时需要将保留位(Bit7-4)设置为0。

ERASE: 1定义强制擦除操作。在字节0中，第3位将被设置为1(所有其他位将被设置为1)该命令的所有其他字节将被卡忽略。

LOCK/UNLOCK: 1=锁定卡片。0=解锁卡(注意，将此位与SET_PWD一起设置是有效的，但不允许与CLR_PWD一起设置)。

CLR_PWD：   1=清除 PWD。SET_PWD: 1=设置新密码为

PWDPWDS_LEN:定义以下密码长度(以字节为单位)。在修改密码的情况下，该字段包括旧密码和新密码的总长度。密码长度不超过16个字节。在修改密码的情况下，旧密码和新密码的总长度最多为32字节。

PASSWORD DATA:设置新密码时，包含新密码。在修改密码的情况下，它包含旧密码和新密码。

数据块大小由主机在发送卡片锁/解锁命令之前定义。块长度应设置为大于或等于lock/unlock命令所需的数据结构。

在下面的解释中，通过CMD16更改块大小并不是lock/unlock命令的强制要求。因为在DDR50模式下，块长度总是偶数，所以CMD42的块长度应该总是四舍五入到一个偶数的大小。如果在CMD42之前使用CMD16来设置块长度，它应该总是指定一个偶数长度。

强制擦除

在用户忘记密码(PWD内容)的情况下，可以擦除所有卡数据内容以及PWD内容。此操作称为强制擦除。选择一张卡(CMD7)，如果之前没有选择的话。定义块长度(CMD16)为1字节(8位卡锁定/解锁命令)。

发送卡片锁/解锁命令，并在数据线上发送相应的一个字节的数据块，包括16位CRC。数据块应该指示模式ERASE (ERASE位应该是唯一设置的位)。

如果数据字段中没有设置唯一的ERASE位，则在状态寄存器中设置LOCK_UNLOCK_FAILED错误位，并拒绝擦除请求。

如果该命令被接受，那么所有的卡片内容将被擦除，包括PWD和PWD LEN寄存器内容，锁定的卡将被解锁。在未锁定的卡上强制擦除将失败，并且在状态寄存器中设置LOCK_UNLOCK_FAILED错误位。

强制擦除锁定卡

强制擦除与写保护的关系如下表所示。强制擦除不会擦除安全区域。在擦除过程中，该卡保持锁定状态，待所有用户区擦除完成后，该卡变为解锁状态。同样，在执行擦除时，该卡应保持“临时写保护”和“组写保护”，并在所有用户区擦除完成后清除“写保护”。在擦除错误发生的情况下，如果错误扇区的数据被破坏，卡可以继续强制擦除。

审核编辑 黄宇