SD卡工作原理.pdf

SD 卡引脚 电路图及工作原理介绍 SD SSDD 分类： Embedded IC2011-08-04 09:43277人阅读评论(1)收藏举报 SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛，时下已经成为最为通用的数据存储卡。在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD 卡作为其存储设备。SD 卡之所以得到如此广泛的使用，是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。既然它 有着这么多优点，那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来，将使系统变得更加出色。这就要求对SD卡的硬件与读写时序进行研 究。对于SD卡的硬件结构，在官方的文档上有很详细的介绍，如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。要实现对它的读写， 最核心的是它的时序，笔者在经过了实际的测试后，使用51单片机成功实现了对SD 卡的扇区读写，并对其读写速度进行了评估。下面 先来讲解SD卡的读写时序。 SD SD （1） SSDD卡的引脚定义： SD卡引脚功能详述： 引脚 SD模式 SPI模式 编号 名称 类型 描述 名称 类型 描述 1 CD/DAT3 IO或PP 卡检测/ #CS I 片选 数据线3 2 CMD PP 命令/ DI I 数据输入 回应 3 VSS1 S 电源地 VSS S 电源地 4 VDD S 电源 VDD S 电源 5 CLK I 时钟 SCLK I 时钟 6 VSS2 S 电源地 VSS2 S 电源地 7 DAT0 IO或PP 数据线0 DO O或PP 数据输出 8 DAT1 IO或PP 数据线1 RSV 9 DAT2 IO或PP 数据线2 RSV 注：S：电源供给 I：输入 O：采用推拉驱动的输出 PP：采用推拉驱动的输入输出 SD卡SPI模式下与单片机的连接图： SD卡支持两种总线方式：SD方式与SPI 方式。其中SD方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3 进行数据通信。而SPI 方 式采用4线制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。SD 方式时的数据传输速度与SPI方式要快，采用单片机对SD卡进 行读写时一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI 方式。这里只对其SPI方式进行介绍。 SPI SD SPI SD （2） SSPPII方式驱动SSDD卡的方法 SD卡的SPI 通信接口使其可以通过SPI通道进行数据读写。从应用的角度来看，采用SPI接口的好处在于，很多单片机内部自带SPI 控制器，不光给开发上带来方便，同时也见降低了开发成本。然而，它也有不好的地方，如失去了SD 卡的性能优势，要解决这一问题， 就要用SD方式，因为它提供更大的总线数据带宽。SPI接口的选用是在上电初始时向其写入第一个命令时进行的。以下介绍SD卡的驱 动方法，只实现简单的扇区读写。 1） 命令与数据传输 1. 命令传输 SD卡自身有完备的命令系统，以实现各项操作。命令格式如下： 命令的传输过程采用发送应答机制，过程如下： 每一个命令都有自己命令应答格式。在SPI模式中定义了三种应答格式，如下表所示： 字节 位 含义 1 7 开始位，始终为0 6 参数错误 5 地址错误 4 擦除序列错误 3 CRC错误 2 非法命令 1 擦除复位 0 闲置状态 字节 位 含义 1 7 开始位，始终为0 6 参数错误 5 地址错