SD卡指令与驱动程序.pdf

SD 卡 SD 卡 SD 卡读写 包括两种模式：SD 模 式和 SPI 模式。 其中 SD 模式又可 以分为 1bit 和 4bit 两种传输模式。SD 卡缺省使用专有的 SD 模式。SD 卡规范中主要讲了一 些命令，响应和 CRC 效验等等，整个规范的内容还是很多 的。 SD 卡上电后，卡处于空闲状态，主机发送 CMD0 复位 SD 卡，然后通过 CMD55 和 ACMD41 判断当前电压是否在卡的工作范围 内。在得到了正确的响应后，主机可 以继续通过 CMD10 读取 SD 卡的 CID 寄存器，通过 CMD16 设置数据块长度，通过 CMD9 读取卡的 CSD 寄存器。从 CSD 寄存器中，主机可以获知卡容量，支持的命 令集等重要参数。此时，卡以进入了传输状态，主机就可以通过 CMD17/18 和 CMD24/25 对卡进行读写。CRC 校验是为了防止 SD 卡的命令，应答，数据传输出 现错误。每 个命令和应答信号都会产生 CRC 效验码，每个数据块的传输也会长 生 CRC 效验码。 1.SD 卡的命令格式： SD 卡的指令由 6字节(Byte)组成，如下： Byte1：0 1 x x x x x x(命令号，由指令标志定义，如 CMD39 为 100111 即 16 进制 0x27，那么完整的 CMD39 第一字节为即 0x27+0x40) Byte2-5:Command Arguments,命令参数，有些命令没有参数 Byte6:前 7 位为 CRC(Cyclic Redundacy Check，循环冗余校验)校验位，最后一 位为停止位 0 2.SD 卡的命令 SD 卡命令共分为 12 类，分别为 class0 到 class11， 不同的 SDd 卡，主控根据其功能，支持不同的命令集 如下: Class0 :(卡的识别、初始化等基本命令集) CMD0:复位 SD 卡. CMD1:读 OCR 寄存器. CMD9:读 CSD 寄存器. CMD10:读 CID 寄存器. CMD12:停止读多块时的数据传输 CMD13:读 Card_Status 寄存器 Class2 (读卡命令集): CMD16:设置块的长度 CMD17:读单块. CMD18:读多块,直至主机发送 CMD12 为止 . Class4(写卡命令集) : CMD24:写单块. CMD25:写多块. CMD27:写 CSD 寄存器 . Class5 (擦除卡命令集): CMD32:设置擦除块的起始地址. CMD33:设置擦除块的终止地址. CMD38: 擦除所选择的块. Class6(写保护命令集): CMD28:设置写保护块的地址. CMD29:擦除写保护块的地址. CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits class7：卡的锁定，解锁功能命令集 class8：申请特定命令集 。 class10 －11 ：保留 其中 class1, class3,class9：SPI 模式不支持 了解了指令的形式和具体的控制内容，下面主要解决的就是 MCU 与 SD 卡的通信 问题，通信主要需要注意下面的问题： （1）供电电压：必须是 3.3V (2) 通信模式的切换：SD 卡有两种通信模式：SPI 模式和 SD 模式,默认 情况下 的通信模式是 SD 模式,但是我们常用的模式是 SPI 模式,这就需要一个切换模式 的方法,具体的实现方法在其他地方也都有介绍,其关键的地方就是先上 电延时 大于 74 个时钟周期后发送复位命 令,复位成功(接收到 0x01 的响应)后,连续发 送 CMD55 和 ACMD41,直到响应 0X00 为止，此时 SD 卡已经进入 SPI 模式。 （3）上面所说的发送复位命令（CMD0）以及 CMD55 和 ACMD41 要有具体的实现方 法，需要解决的就是时序问题， 下图就为复位的时序图，只要能够按照下图的时序进行操作，肯定能够复位成功. 本复位分为（1）上电，（2）延时 74 个周期以上，（3）发送命令 CMD0,(4)发 送命令参数 0X0000,(5)发送 CRC校验 0X95, (6)等待响应(7)响应 0X01此时得到 正确响应复位成功,否则重复以上操作直到成功为止。 介绍复位的同时其他的命令也和复位命令类似，只是根据命令的作用不同有着不 同的响应类型和不同的后续操作，下面给出集中常用命令的时序图。 （1）读 CID 寄存器时序图 说明：当发送命令并得到响应 0X00 后就开始准备接收 CID 寄存器中的内容，此 时只要接收到起始标志