eMMC存儲器詳解(存儲區域結構、EXT_CSD[179]、各分區介紹、主要引腳、命令格式與類型等)

讀本篇博文所需要的先行知識

關于芯片內部的ROM的作用、工作原理的介紹，鏈接如下：
https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145969584

eMMC的物理結構、特點、用途

這個標題的相關內容見我的另一篇博文，博文鏈接如下：
https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145367399

eMMC設備的存儲區域結構

eMMC（Embedded MultiMediaCard）是一種嵌入式存儲設備，符合JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）標準，廣泛用于嵌入式系統，如智能手機、單板計算機和工業設備。eMMC的存儲區域結構主要包括以下部分：

1. Boot Partition（引導分區）

作用：用于存儲引導加載程序（如U-Boot），系統啟動時可以直接從該區域加載引導代碼。
特點：
- eMMC通常提供兩個Boot分區（Boot Partition 1 和 Boot Partition 2）。這兩個Boot分區在Fastboot(FB)協議中通常被命令名為boot0和boot1，并分別編號為1和2。關于Fastboot(FB)協議的詳細介紹，請見博文 https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145985144
- 每個Boot分區的大小通常是固定的（如128KB、512KB或4MB，取決于eMMC規格）。
- 可以通過EXT_CSD[179] BOOT_CONFIG配置哪個Boot分區用于啟動。關于EXT_CSD[179] BOOT_CONFIG的詳細介紹見本博文后面。
- 只能通過特殊方式（如u-boot中的eMMC命令mmc bootpart enable或 Linux 系統下的命令dd if=uboot.img of=/dev/mmcblkXboot0）寫入。
- 不能用于普通數據存儲。

2. RPMB（Replay Protected Memory Block，防重放保護存儲區）

作用：
- 主要用于存儲安全相關數據，例如加密密鑰、認證信息、防篡改數據等。
- 具有防重放保護機制，可防止存儲數據的回滾攻擊。防重放保護通常是指防止攻擊者通過回滾存儲器內容，恢復到較早的狀態，從而繞過安全檢查或重現舊的、可能已被撤銷的憑據。
特點：
- 只能通過安全認證的方式訪問，不能像普通塊設備一樣讀寫。
- 通常容量較小，例如512KB或更大。
- 不能直接掛載或用于普通存儲。

3. General Purpose Partitions（通用分區）

作用：
- 額外的可由用戶定義的分區，可用于存儲操作系統、應用程序或其他數據。
特點：
- eMMC允許創建最多4個通用分區。
- 大小可配置，但一旦分配就不能動態調整。
- 適用于某些特殊用途，例如存放文件系統、日志或者特定數據。

4. User Data Area（用戶數據區域）

作用：
- 主要存儲操作系統、根文件系統、用戶數據等。
特點：
- 這個區域是eMMC中容量最大的部分，相當于普通SD卡的存儲空間。
- 可以劃分多個邏輯分區（如ext4、FAT等）。
- 直接映射為Linux設備，例如 /dev/mmcblkX（裸設備）或 /dev/mmcblkXpY（分區）。
- 采用可磨損均衡（Wear Leveling）和壞塊管理機制，以提高eMMC的壽命和穩定性。

5. Enhanced User Data Area（增強型用戶數據區）

作用：
- 允許將部分User Data Area轉換為SLC模式，以提升寫入壽命和可靠性。
特點：
- 通過配置EXT_CSD寄存器來分配。
- 犧牲存儲容量換取更高的耐久性。
- 適用于高頻寫入的數據，如日志、數據庫等。

6.eMMC分區示意圖

下面分區示意圖中提到的“FB協議”的詳細介紹請參看我的另一篇博文 https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145985144

+----------------------+ 0x00000000
| Boot Partition 1    |  (大小固定，如4MB)【在FB協議中被命令為boot0,編號為1】
+----------------------+
| Boot Partition 2    |  (大小固定，如4MB)【在FB協議中被命令為boot1,編號為2】
+----------------------+
| RPMB Partition      |  (大小固定，如512KB)
+----------------------+
| General Purpose 1   |  (可選)
+----------------------+
| General Purpose 2   |  (可選)
+----------------------+
| General Purpose 3   |  (可選)
+----------------------+
| General Purpose 4   |  (可選)
+----------------------+
| User Data Area      |  (最大存儲區域)【在FB協議中被命令為 userdata 或 mmcblk0,編號為0】
+----------------------+ 0xFFFFFFFF

上面這個分區示意圖中eMMC的相關分區在FB(Fastboot)協議中的名稱和編號再附一張表：

eMMC 分區	Fastboot 分區名稱	編號 (mmc partconf)
Boot Partition 1	`boot0`	1
Boot Partition 2	`boot1`	2
User Data Area（主存儲區）	`userdata` 或 `mmcblk0`	0

eMMC通常存儲容量有多大？我開發析上的eMMC容易有多大？

從上面的分區示意圖可以看出，其尋址空間為0x00000000~0xFFFFFFFF，一共有8個F，即32位，32位剛好對應的是4GB，所以eMMC通常的存儲容量是4GB大小。我的開發板也正是4GB大小的eMMC，如下圖所示：
在這里插入圖片描述
在核心版的原理圖中(文件MYC-Y6ULX1211.pdf)中搜索“eMMC”得到如下結果：

然后查看板子的絲印文件(100ask_imx6ull_PRO_V11_silktop(絲印圖).pdf)：

所在eMMC芯片在硬件實物中的位置如下圖所示：

7. Linux系統中將eMMC的各區域分別映射為什么名稱的設備文件？

在Linux系統中，eMMC的不同區域通常會映射成不同的設備節點：

eMMC區域	設備節點示例	說明
Boot Partition 1	`/dev/mmcblk0boot0`	引導分區 1
Boot Partition 2	`/dev/mmcblk0boot1`	引導分區 2
RPMB Partition	`/dev/mmcblk0rpmb`	認證存儲區（受保護）
User Data Area	`/dev/mmcblk0`	用戶數據區（整個eMMC）
分區1（如rootfs）	`/dev/mmcblk0p1`	用戶數據區的一個分區
分區2（如/data）	`/dev/mmcblk0p2`	用戶數據區的另一個分區

如何查看Linux系統的eMMC的分區信息(設備節點信息)

可以使用以下命令查看eMMC的分區信息：

lsblk
cat /proc/partitions
ls /dev/mmcblk*
fdisk -l /dev/mmcblk*

我的開發板運行命令lsblk的結果如下：
在這里插入圖片描述
我的開發板運行命令cat /proc/partitions的結果如下：

[root@imx6ull:~]# cat /proc/partitions
major minor  #blocks  name
.....179        0    3817472 mmcblk1179        1     512000 mmcblk1p1179        2    1048576 mmcblk1p2179        3      10240 mmcblk1p3179       24       4096 mmcblk1rpmb179       16       4096 mmcblk1boot1179        8       4096 mmcblk1boot0

從運行結果來看，用戶數據區(User Data Area )的設備節點名為mmcblk1，它被劃分成了三個邏輯分區，分別為mmcblk1p1、mmcblk1p2、mmcblk1p3，容量大小情況如下：
mmcblk1：3817472KB = 3728MB ≈ 3.6GB
mmcblk1p1：512000KB = 500MB ≈ 0.48GB
mmcblk1p2：1048576KB = 1024MB ≈ 1 GB
mmcblk1p3：10240KB = 10MB
可見，第2分區是最大的，有1個GB的大小。

命令fdisk -l /dev/mmcblk*的運行結果如下：
在這里插入圖片描述
從中可以看到eMMC設備節點的詳細信息，我整理一下輸出信息如下：

[root@imx6ull:~]# fdisk -l /dev/mmcblk*Disk /dev/mmcblk1boot0: 4 MB, 4194304 bytes, 8192 sectors
128 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk /dev/mmcblk1boot0 doesn't contain a valid partition tableDisk /dev/mmcblk1boot1: 4 MB, 4194304 bytes, 8192 sectors
128 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk /dev/mmcblk1boot1 doesn't contain a valid partition tableDisk /dev/mmcblk1: 3728 MB, 3909091328 bytes, 7634944 sectors
119296 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Device       Boot StartCHS    EndCHS        StartLBA     EndLBA    Sectors  Size Id Type
/dev/mmcblk1p1 *  0,65,4      63,254,1          4098    1028097    1024000  500M 83 Linux
/dev/mmcblk1p2 *  63,254,2    194,137,9      1028098    3125249    2097152 1024M 83 Linux
/dev/mmcblk1p3    194,137,10  195,207,14     3125250    3145729      20480 10.0M  c Win95 FAT32 (LBA)Disk /dev/mmcblk1p1: 500 MB, 524288000 bytes, 1024000 sectors
16000 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk /dev/mmcblk1p1 doesn't contain a valid partition tableDisk /dev/mmcblk1p2: 1024 MB, 1073741824 bytes, 2097152 sectors
32768 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk /dev/mmcblk1p2 doesn't contain a valid partition tableDisk /dev/mmcblk1p3: 10 MB, 10485760 bytes, 20480 sectors
320 cylinders, 4 heads, 16 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Disk /dev/mmcblk1p3 doesn't contain a valid partition tablefdisk: can't open '/dev/mmcblk1rpmb': Input/output error

上面輸出信息中mmcblk1p1和mmcblk1p2在Boot項上有個*代表這兩個分區是可引導的，但在ARM 嵌入式系統這個信息不重要，原因是i.MX6ULL 內部的 ROM中的代碼可以直接從 eMMC 的Boot Partition (比如mmcblk1boot1) 中加載 U-Boot，無需從用戶數據區去加載引導程序(u-boot)。這里的* 號只是一個標志，表示該分區被設定為可引導，但不一定真正參與系統啟動。

eMMC的`EXT_CSD[179] BOOT_CONFIG`是什么東西？

名字來源

EXT_CSD這個名字的來源是Extended CSD。CSD是Card-Specific Data的縮寫，直譯為“卡指定數據”，即為為設置存儲卡指定的數據，實際上就是存儲器的寄存器。
所以我們通常說：“eMMC 設備的 EXT_CSD寄存器。”

eMMC 設備的 EXT_CSD寄存器是一個 512 字節大小的寄存器空間，用于存儲 eMMC 設備的各種擴展配置參數。EXT_CSD[179] 表示 EXT_CSD 寄存器的第 179 個字節（從 0 開始計算）。在 eMMC 規格中，EXT_CSD[179] 這個字節被定義為 BOOT_CONFIG（引導配置），所以出現了標題中的EXT_CSD[179] BOOT_CONFIG這個名字。

`EXT_CSD[179]`（BOOT_CONFIG）寄存器解析

EXT_CSD[179]（BOOT_CONFIG）寄存器解析如下：

EXT_CSD[179] 主要用于設置 eMMC 的引導相關配置，包括：

選擇哪個 Boot 分區作為默認啟動分區。
是否啟用 Boot 訪問模式。
是否啟用高速度模式（HS_TIMING）。

BOOT_CONFIG（EXT_CSD[179]）的位定義：

位范圍	名稱	說明
7	`BOOT_ACK`	是否在 Boot 過程中啟用 `BOOT_ACK` 響應（0: 關閉，1: 使能）。【關于什么叫 `BOOT_ACK` 響應，請往后面看】
6:5	`BOOT_PARTITION_ENABLE`	選擇哪個 Boot 分區用于啟動： 00b - 用戶分區 01b - Boot 分區1 10b - Boot 分區2 11b - 保留
4:3	`BOOT_PARTITION_ACCESS`	選擇當前訪問的 Boot 分區（僅在 `BOOT_MODE` 訪問時生效）： 00b - 用戶分區 01b - Boot 分區1 10b - Boot 分區2 11b - 保留
2:0	`BOOT_MODE`	Boot 訪問模式選擇： 000b - 普通數據模式 001b - 強制 Boot 010b - 備用 Boot 011b - 用戶區 Boot 100b - 關機后 Boot 其他 - 保留

BOOT_CONFIG 的常見配置：
如果你希望 eMMC 在上電后自動從 Boot 分區 1 啟動，并啟用 BOOT_ACK，可以設置：

EXT_CSD[179] = 0x48  // 0b01001000

解釋：

BOOT_ACK = 1（啟用 Boot ACK）
BOOT_PARTITION_ENABLE = 01（Boot 分區 1）
BOOT_PARTITION_ACCESS = 00（無 Boot 訪問）
BOOT_MODE = 000（普通數據模式）

如何修改 EXT_CSD[179]：
在 u-boot中，可以使用 mmc 工具進行查看和修改：

讀取 EXT_CSD 信息
mmc extcsd read /dev/mmcblk0修改 Boot 分區配置（例如設置為 Boot 分區1）
mmc bootpart enable 1 1 /dev/mmcblk0

如果你是用 mmc 設備直接操作，可以通過 mmc cmd6 命令修改 EXT_CSD[179]。

什么叫eMMC的 `BOOT_ACK` 響應？

BOOT_ACK（Boot Acknowledge，啟動確認）是 eMMC 在 Boot 過程中提供的一個特殊的確認信號，用于指示 eMMC 設備已進入 Boot 模式，并準備好傳輸 Boot 數據了。

在 eMMC 設備的 EXT_CSD[179]（BOOT_CONFIG）寄存器的 第 7 位（bit7） 控制是否啟用 BOOT_ACK 機制：

BOOT_ACK = 0（默認） → 設備在 Boot 過程中不會發送 ACK 響應，主機必須自己確定 eMMC 是否進入了 Boot 模式。
BOOT_ACK = 1 → eMMC 在 Boot 過程開始時會發送一個 ACK 響應，通知主機 Boot 過程已啟動。

BOOT_ACK 作用

確保 eMMC 進入 Boot 模式
- 在 BOOT_ACK 使能的情況下，主機（比如 BootROM 或 Bootloader）可以通過檢測 ACK 確保 eMMC 正確進入 Boot 模式。
提高 Boot 穩定性
- 某些平臺在上電初始化時，需要確保 eMMC 設備正確響應 Boot 過程，否則可能會進入錯誤狀態。
防止誤讀取數據
- BOOT_ACK 使能后，主機不會誤將未準備好的數據當作 Boot 數據讀取。

eMMC BOOT_ACK 過程

主機復位并發送 Boot 啟動命令
- 發送 CMD0（GO_IDLE_STATE）并選擇 Boot 模式。【關于 CMD0是怎么回事？請看本篇博文后面內容(搜索“eMMC的命令詳解”和“關于 eMMC的CMD0命令選擇Boot 模式的工作流程的詳解”)。】
eMMC 響應 BOOT_ACK（如果啟用）
- 設備進入 Boot 狀態后，會返回 ACK，通知主機已準備好發送 Boot 數據。
主機開始接收 Boot 數據
- 設備按照 Boot 配置傳輸 Boot 分區數據（通常是 BOOT_PARTITION_1 或 BOOT_PARTITION_2）。

在Linux系統下,如何讀取`EXT_CSD[179]`的配置值？

在 Linux 設備中，可以查看 eMMC 的EXT_CSD[179]的配置值，用下面的命令即可：

mmc extcsd read /dev/mmcblk0 | grep BOOT_CONFIG

你應該會看到 EXT_CSD[179] 配置，例如：

BOOT_CONFIG = 0x48

其中：

0x48 = 0b01001000
- BOOT_ACK = 1（使能 Boot ACK）
- BOOT_PARTITION_ENABLE = 01（Boot 分區 1）
- BOOT_PARTITION_ACCESS = 00（無手動訪問）

之前已經確認(搜索“ 如何查看Linux系統的eMMC的分區信息(設備節點信息)”)，我的開發板的eMMC的設備節點名為mmcblk1，所以對于我的開發板，需要運行下面的命令：

mmc extcsd read /dev/mmcblk1 | grep BOOT_CONFIG

但運行結果如下：
在這里插入圖片描述
這說明在讀取/dev/mmcblk1的配置信息中，只搜索到一句話含有BOOT_CONFIG這個關鍵詞，這句話如下：

Boot config protection [BOOT_CONFIG_PROT: 0x00]

BOOT_CONFIG_PROT 是 Boot 配置保護的寄存器，用于保護 eMMC Boot 分區配置，防止意外修改。
0x00 說明 Boot 配置保護未啟用，你仍然可以修改 eMMC 的 Boot 分區配置。

也就是說沒有出現我們期望的信息，看來如何在Linux系統中獲取EXT_CSD[179]的配置值，還需要進一步研究，但這個問題并不是本篇博文的重點，所以暫且把這個問題放在一邊。

eMMC的哪些分區是不可調整的？哪些是可以調整的？

問：eMMC的存儲區域是出廠時就劃分好的，還是后來根據需要用工具或命令劃分的？

答：

1. 出廠默認劃分的區域

在 eMMC 出廠時，制造商已經預先劃分了以下區域：

eMMC 區域	出廠時狀態
Boot Partition 1	預設大小（如 4MB），無法調整
Boot Partition 2	預設大小（如 4MB），無法調整
RPMB Partition	預設大小（如 512KB），無法調整
User Data Area	整個剩余容量，可以重新分區
General Purpose Partitions（通用分區）	默認不存在，需要手動創建

2. 后續可手動調整的部分

雖然 Boot 分區和 RPMB 分區的大小是固定的，但用戶可以使用工具或命令進行如下調整：

劃分用戶數據區（User Data Area） → 用 fdisk、parted 等工具創建文件系統分區，如 /dev/mmcblk0p1（rootfs）、/dev/mmcblk0p2（data）。
創建通用分區（General Purpose Partitions） → 通過修改 eMMC 的 EXT_CSD 寄存器，將一部分用戶數據區轉換為通用分區。
轉換部分用戶數據區為增強型存儲（Enhanced User Data Area, SLC模式） → 提升可靠性，但會減少容量。

eMMC的主要引腳功能介紹

eMMC（嵌入式多媒體卡）采用 BGA 封裝，不同版本的 eMMC 可能有不同的引腳定義。一般來說，eMMC 主要使用 11 個信號引腳，支持 1-bit、4-bit 和 8-bit 數據總線模式。

1. eMMC 主要引腳功能

eMMC 采用 BGA-153、BGA-169 或 BGA-100 封裝，以下是常見的引腳定義：

引腳名稱	引腳編號	描述
VCC	供電引腳	核心電源（通常為 3.3V）
VCCQ	供電引腳	I/O 電源（1.8V 或 3.3V，根據工作模式）
VSS / GND	供電引腳	地線
CLK（Clock）	時鐘信號	由主機提供時鐘（最大 200MHz，HS400 模式下可達 400MHz）
CMD（Command）	命令信號	雙向信號，用于主機和 eMMC 之間傳輸命令和響應
DAT0-DAT7（Data）	數據線	支持 1-bit（DAT0）、4-bit（DAT0-DAT3）、8-bit（DAT0~DAT7）模式
RST_n（Reset）	復位信號	可選，用于硬件復位
DS（Data Strobe）	僅在 HS400 模式下使用	提高數據同步精度
NC（Not Connected）	-	保留未使用的引腳

2. 詳細引腳說明

（1）電源相關

VCC（核心電源）：通常為 3.3V，部分低功耗 eMMC 可能支持 1.8V。
VCCQ（I/O 電源）：
- 3.3V（常見于舊版 eMMC 4.3 及以下）
- 1.8V（eMMC 4.5 及以上，低功耗模式）
VSS（GND）：地線，必須連接到電源地。

（2）控制信號

CLK（時鐘信號）：
- 由主機提供，用于同步數據傳輸。
- 默認頻率 0~26MHz，高速模式可達 52MHz，HS200/HS400 模式下可達 200MHz/400MHz。
CMD（命令信號）：
- 由主機發送 eMMC 命令，eMMC 也可在該引腳上返回響應（雙向）。
- 邏輯上屬于 開漏/推挽驅動。
RST_n（復位信號，可選）：
- 低電平復位 eMMC，部分 eMMC 可能不支持該引腳。

（3）數據傳輸

DAT0~DAT7（數據線）：
- DAT0：用于 1-bit 模式。
- DAT0-DAT3：用于 4-bit 模式。
- DAT0-DAT7：用于 8-bit 模式（通常用于 eMMC）。
- 具有 內部上拉，在 空閑狀態 下維持高電平。
DS（數據選通信號，HS400 模式專用）：
- 僅在 HS400 模式 下使用。
- 作用：主機用于數據同步。

3. eMMC 數據模式

模式	使用的引腳	速率
1-bit 模式	CLK、CMD、DAT0	低速
4-bit 模式	CLK、CMD、DAT0-DAT3	中速
8-bit 模式	CLK、CMD、DAT0-DAT7	高速（推薦）

在 Linux/嵌入式系統中，eMMC 通常采用 8-bit 模式，以提高讀寫效率。

4. BGA-153 引腳排列示意圖

典型的 BGA-153（11x11）封裝 引腳示意：

   ____________________________|                            ||  DAT7  DAT6  DAT5  DAT4    |  ← 數據線|  VSS   VCCQ  CMD   CLK     |  ← 控制 & 電源|  DAT3  DAT2  DAT1  DAT0    |  ← 數據線|____________________________|

不同封裝（BGA-100、BGA-153、BGA-169）的引腳排列可能有所不同，但信號功能基本相同。

5.關于eMMC沒有地址線的說明(eMMC如何進行尋址)

1. eMMC 為何沒有地址線？

在傳統的并行存儲器（如 NOR Flash、SRAM）中，CPU 需要使用 地址線（Address Bus） 選擇存儲單元，用 數據線（Data Bus） 進行讀寫。但 eMMC 采用 MMC（MultiMediaCard）協議，使用 CMD 命令接口 進行數據尋址，并通過 數據線（DAT0-DAT7） 傳輸數據，因此 不需要單獨的地址線。

2. eMMC 的尋址方式

eMMC 的尋址是基于 邏輯塊地址（LBA, Logical Block Addressing），類似于硬盤（SD 卡也是同樣的方式）。訪問數據時：

CPU 通過 CMD 發送讀/寫命令，指定要訪問的 LBA 地址。
eMMC 內部的 Flash 控制器 解析 LBA 地址，將其映射到 NAND Flash 物理地址。
數據通過 DAT 線傳輸，并由 eMMC 內部管理 ECC、磨損均衡等。

Linux 訪問 eMMC 時，通常把它當作塊設備 /dev/mmcblk0，通過 dd、fdisk 等工具進行分區和訪問，而不是像 SRAM 那樣直接使用地址線訪問

eMMC的命令詳解

eMMC（嵌入式多媒體卡）遵循 MMC（MultiMediaCard）協議，使用一套標準的 命令格式（Command Format） 來與主機（如處理器或控制器）進行通信。eMMC 的命令分為多種類型，并采用 48-bit 或 136-bit 的格式。

1. eMMC 命令格式

eMMC 命令的基本格式如下：

位	名稱	說明
47	起始位（Start Bit）	固定為 `0`
46	傳輸方向（Transmission Bit）	`1` 表示主機到設備，`0` 表示設備到主機
45:40	命令索引（Command Index）	6-bit 命令編號，如 `CMD0` 為 `000000`
39:8	參數（Argument）	32-bit 參數，具體值因命令而異
7:1	CRC 校驗（CRC7）	7-bit 循環冗余校驗
0	結束位（End Bit）	固定為 `1`

注意：

該格式適用于 所有 48-bit 命令（最常見）。
CMD2 例外，它使用 136-bit 長響應，返回 CID 號（卡片標識）。

2. eMMC 命令類型

（1）基本命令

命令	名稱	描述
`CMD0`	GO_IDLE_STATE	使 eMMC 進入空閑狀態
`CMD1`	SEND_OP_COND	發送 OCR（操作條件寄存器），檢查 eMMC 是否準備好
`CMD2`	ALL_SEND_CID	發送 eMMC 的唯一 ID 號
`CMD3`	SET_RELATIVE_ADDR	設置 eMMC 的 RCA（相對地址）
`CMD6`	SWITCH	切換 eMMC 的模式（如改變工作電壓）
`CMD7`	SELECT/DESELECT_CARD	選中或取消選中某張 eMMC 卡

（2）讀/寫命令

命令	名稱	描述
`CMD8`	SEND_EXT_CSD	讀取 eMMC `EXT_CSD`（擴展寄存器）
`CMD9`	SEND_CSD	讀取 eMMC `CSD`（卡片特性描述符）
`CMD16`	SET_BLOCKLEN	設置讀寫塊大小
`CMD17`	READ_SINGLE_BLOCK	讀取單個塊
`CMD18`	READ_MULTIPLE_BLOCK	讀取多個塊
`CMD24`	WRITE_BLOCK	寫入單個塊
`CMD25`	WRITE_MULTIPLE_BLOCK	寫入多個塊

（3）數據傳輸命令

命令	名稱	描述
`CMD12`	STOP_TRANSMISSION	停止多塊傳輸
`CMD13`	SEND_STATUS	查詢 eMMC 的狀態
`CMD23`	SET_BLOCK_COUNT	預設多塊傳輸的塊數

3. eMMC 響應格式

eMMC 響應有 6 種類型：

R1（正常響應）：包含 eMMC 狀態
R2（CID/CSD 響應）：136-bit 長響應
R3（OCR 響應）：包含操作條件寄存器
R4（不常用）
R5（不常用）
R6（RCA 響應）

例如：

CMD2 返回 R2 響應（136-bit）
CMD1 返回 R3 響應（48-bit）
CMD13 返回 R1 響應（48-bit）

4. 數據傳輸格式

eMMC 讀寫數據時，數據通過 單線（1-bit）、4-bit 或 8-bit 模式 進行傳輸，通常格式如下：

起始位
數據塊
CRC 校驗
停止位

eMMC 允許 單塊或多塊傳輸，多塊傳輸可以提高讀寫效率。

5.小結

eMMC 采用 48-bit 標準命令格式，有 Start Bit、Command Index、Argument、CRC7 和 End Bit。
命令分為 初始化命令、數據傳輸命令、控制命令。
不同命令返回 不同格式的響應（R1、R2、R3等）。
數據傳輸支持 單塊/多塊模式，使用 CMD17/18 進行讀取，CMD24/25 進行寫入。

關于 eMMC的`CMD0`命令選擇Boot 模式的工作流程的詳解

上面一個目錄已經詳細介紹了eMMC的命令的相關知識，在此基礎上，我們再來了解下CMD0命令對Boot模式的選擇。

在 eMMC 設備的 Boot 過程 中，主機（Host，例如 CPU 或 BootROM）需要 復位 eMMC 并使其進入 Boot 模式，這個過程通常通過 CMD0（GO_IDLE_STATE）實現。

1. `CMD0`（GO_IDLE_STATE）命令的作用

CMD0 是 eMMC 規范中的一個標準命令，其作用是：

讓 eMMC 進入空閑（Idle）狀態，類似于軟復位（Software Reset）。
可以附帶參數來指定 eMMC 的 啟動模式（Boot Mode）。

在正常的數據模式下，CMD0 的參數通常是 0x00000000，表示讓 eMMC 進入 Idle State（空閑狀態）。
但在 Boot 過程中，CMD0 可以使用特定參數，使 eMMC 進入 Boot 模式 并準備傳輸 Boot 數據。

2. `CMD0` 選擇 Boot 模式的參數

當系統啟動時，BootROM 或 Bootloader 需要告訴 eMMC 進入 Boot 模式。
這通常通過 CMD0 命令 帶上特定參數 來完成。

`CMD0` 參數值	含義
`0x00000000`	進入空閑狀態（Idle State），用于普通復位
`0xFFFFFFFA`	進入 Boot 操作模式（Boot Operation Mode）
`0xFFFFFFF1`	進入備用 Boot 模式（Alternative Boot Mode）

其中，0xFFFFFFFA 是 最常用的，因為它會讓 eMMC 從 BOOT_PARTITION_ENABLE 指定的 Boot 分區啟動。【 BOOT_PARTITION_ENABLE 是在EXT_CSD[179]中配置的，EXT_CSD[179]在前文已有詳細介紹。】

3. 使用`CMD0` 進入 Boot 模式并啟動u-boot的完整流程

步驟 1：上電并初始化 eMMC

處理器上電后，eMMC 仍然處于 Inactive State（未激活狀態），不會立即工作。
處理器需要復位 eMMC，并配置 Boot 模式。

步驟 2：發送 CMD0 0xFFFFFFFA 進入 Boot 模式

BootROM 發送：
```
CMD0 (0xFFFFFFFA)
```
eMMC 進入 Boot 模式，準備從 Boot 分區傳輸數據。

步驟 3：eMMC 發送 BOOT_ACK（可選）
如果 BOOT_ACK（EXT_CSD[179] Bit7）被啟用：

eMMC 會發送一個 ACK 響應，通知主機已準備好發送 Boot 數據。

步驟 4：eMMC 傳輸 Boot 數據

eMMC 進入 Boot 傳輸模式，并從 EXT_CSD[179]（BOOT_CONFIG）指定的 Boot 分區（BOOT_PARTITION_1 或 BOOT_PARTITION_2）發送 Boot 代碼（通常是 Bootloader）。
這個傳輸過程是 單向的，eMMC 只負責發送，主機通過 低速模式（默認 26MHz） 讀取 Boot 數據。

步驟 5：主機加載 Boot 代碼

BootROM 讀取 eMMC 傳輸的 Boot 數據（如 u-boot）。
如果數據有效，BootROM 跳轉到 Boot 代碼，繼續啟動操作系統。

常用的eMMC配置修改工具有哪些？

① u-boot可以修改eMMC的配置。
② Linux系統也可以修改eMMC的配置。
③ 注意：百問網基于NXP提供的uuu工具搞出的燒寫工具在進行燒寫準備前也可能去修改eMMC的配置。百問網提供的燒寫工具的詳細介紹見 https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145653414 其實這個燒寫工具本質上也是使用的u-boot，詳情見 https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/145985144

Linux系統中如何管理eMMC分區

① 查看eMMC信息

cat /sys/class/mmc_host/mmc0/mmc0:0001/ext_csd

對于我的開發板而言，mmc的序號值為1，但是下面這個目錄:

/sys/class/mmc_host/mmc1/mmc1:0001

中，只有csd文件，沒有ext_csd文件，如下圖所示：
在這里插入圖片描述
可見，如需在Linux下查看我的開發板的eMMC的ext_csd信息，還需要作進一步研究，這并不是本篇博文的重點，所以暫且不作進一步研究。

② 訪問Boot分區

# 讀取Boot分區
dd if=/dev/mmcblk0boot0 of=boot.img bs=1M# 寫入Boot分區（需啟用寫入）
echo 0 > /sys/block/mmcblk0boot0/force_ro
dd if=u-boot.img of=/dev/mmcblk0boot0 bs=1M