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1、SD 卡引脚定义 针脚 名称 类型描述 1.CD DAT3 I/O/PP 卡监测数据位 3 2.CMD PP 命令/回复 3. Vss S 地 4.Vcc S 供电电压 5.CLK I 时钟 6.Css2 S 地 7.DAT0 I/O/PP 数据位 0 8.DAT1 I/O/PP 数据位 1 9.DAT2 I/O/PP 数据位 2SD 卡接口标准规范SD 卡上所有单元由内部时钟发生器提供时钟。接口驱动单元同步外部时钟的 DAT 和 CMD 信号到内部所用时钟。 本卡由 6 线 SD 卡接口控制，包括：CMD,CLK,DAT0-DAT3 。 在多 SD 卡垛叠中为了标识 SD 卡，一个卡标识寄存
2、器(CID) 和一个相应地址寄存器（RCA ）预先准备好。 一个附加的寄存器包括不同类型操作参数。 这个寄存器叫做 CSD。 使用 SD 卡线访问存储器还是寄存器的通信由 SD 卡标准定义。 卡有自己的电源开通检测单元。 无需附加的主复位信号来在电源开启后安装卡。 它防短路，在带电插入或移出卡时。 无需外部编程电压。 编程电压卡内生成。SD 卡支持第二接口工作模式 SPI。 如果接到复位命令（CMD0 ）时，CS 信号有效（低电平），SPI 模式启用。SD 卡接口规范(完整规范标准 )特性：容量：32MB/64MB/128MB/256MB/512MB/1GByte兼容规范版本 1.01卡上错误
3、校正支持 CPRM两个可选的通信协议：SD 模式和 SPI 模式可变时钟频率 025MHz通信电压范围：2.0-3.6V 工作电压范围:2.0-3.6V低电压消耗：自动断电及自动睡醒，智能电源管理无需额外编程电压卡片带电插拔保护正向兼容 MMC 卡高速串行接口带随即存取支持双通道闪存交叉存取快写技术：一个低成本的方案，能够超高速闪存访问和高可靠数据存储最大读写速率：10Mbyte/s最大 10 个堆叠的卡（20MHz,Vcc=2.7-3.6V)数据寿命：10 万次编程/擦除CE 和 FCC 认证PIP 封装技术尺寸：24mm 宽32mm 长1.44mm 厚本 SD 卡高度集成闪存，具备串行和随
4、机存取能力。 可以通过专用优化速度的串行接口访问，数据传输可靠。接口允许几个卡垛叠，通过他们的外部连接。接口完全符合最新的消费者标准，叫做 SD 卡系统标准，由 SD 卡系统规范定义。SD 卡系统是一个新的大容量存储系统，基于半导体技术的变革。它的出现，提供了一个便宜的、结实的卡片式的存储媒介，为了消费多媒体应用。SD 卡可以设计出便宜的播放器和驱动器而没有可移动的部分。一个低耗电和广供电电压的可以满足移动电话、电池应用比如音乐播放器、个人管理器、掌上电脑、电子书、电子百科全书、电子词典等等。使用非常有效的数据压缩比如 MPEG，SD 卡可以提供足够的容量来应付多媒体数据。SD 卡上所有单元由
5、内部时钟发生器提供时钟。接口驱动单元同步外部时钟的 DAT 和 CMD 信号到内部所用时钟。本卡由 6 线 SD 卡接口控制，包括：CMD,CLK,DAT0-DAT3。在多 SD 卡垛叠中为了标识 SD 卡，一个卡标识寄存器(CID)和一个相应地址寄存器（RCA）预先准备好。一个附加的寄存器包括不同类型操作参数。这个寄存器叫做 CSD。使用 SD 卡线访问存储器还是寄存器的通信由 SD 卡标准定义。卡有自己的电源开通检测单元。无需附加的主复位信号来在电源开启后安装卡。它防短路，在带电插入或移出卡时。无需外部编程电压。编程电压卡内生成。SD 卡支持第二接口工作模式 SPI。如果接到复位命令（CM
6、D0）时，CS 信号有效（低电平），SPI 模式启用。（译者按：以下部分为本人翻译）接口该 SD 卡的接口可以支持两种操作模式：。SD 卡模式。SPI 模式主机系统可以选择以上其中任一模式，SD 卡模式允许 4 线的高速数据传输。 SPI 模式允许简单通用的 SPI 通道接口， 这种模式相对于 SD 模式的不足之处是丧失了速度。SD 卡模式针脚定义1：S：电源供电，I：输入 O：输出 I/O：双向 PP：I/O 使用推挽驱动 SD 卡的总线概念SD 总线允许强大的 1 线到 4 线数据信号设置。当默认的上电后，SD 卡使用 DAT0。 初始化之后，主机可以改变线宽（译者按：即改为 2 根线，3
7、 根线。）。混和的 SD 卡连接方式也适合于主机。在混和连接中 Vcc，Vss 和 CLK 的信号连接可以通用。但是，命令，回复，和数据（DAT03）这几根线，各个 SD 卡必须从主机分开。这个特性使得硬件和系统上交替使用。SD 总线上通信的命令和数据比特流从一个起始位开始，以停止位中止。CLK：每个时钟周期传输一个命令或数据位。频率可在 025MHz 之间变化。SD 卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生 025MHz 的频率。CMD：命令从该 CMD 线上串行传输。一个命令是一次主机到从卡操作的开始。命令可以以单机寻址（寻址命令）或呼叫所有卡（广播命令）方式发送。回复从该 CMD 线上串
8、行传输。一个命令是对之前命令的回答。回复可以来自单机或所有卡。DAT03：数据可以从卡传向主机或副 versa。数据通过数据线传输。 二、SD 卡的命令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 01100111，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
9、 )校验位，最后一位为停止位 02.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
10、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 bitsclass7：卡的锁定，解锁功能命令集class8：申请特定命令集 。class10 11 ：保留有关 sd 卡驱动和 fat fs 的实现用了 3 个文件来实现。sdboot.c 为 sd
11、 的驱动（可理解为 pdd）层，主要实现一些对 sd 控制器的配置以及一些基本 sd 命令的实现和对 sd 卡的操作。sdmmc.c 实现了从 sd 卡读取nk 并跳到内存去运行的代码（基本可以理解为 sd 驱动的 mdd 层）。sdfat.c 文件就是实现 fat fs 的。mdd 层通过 fatfs 来对 pdd 层操作以实现读取文件。在整个过程中遇到了很多问题，现在列举如下：1）sd 卡初始化问题2）对 sd 卡操作问题SD 卡包括：一个标识寄存器 CID，一个相应地址寄存器 RCA，一个其他参数寄存器 CSD。检测卡的插入，直接用中断引脚的电平来判断。判断插入的卡是否是 sd 卡，用命
12、令 cmd55 和 cmd41，因为 mmc 卡对 cmd55 不做回应。命令 9 就是获取 sd 卡中 csd 寄存器的值的，该值包括很多 sd 卡的信息，其中就有 sd 卡的容量。这个值在 sd 卡接收到 cmd9 之后会以 response 的形式存放在 sd 控制器的 SDI Response Register0，1，2，3 中。在执行 cmd9，cmd10 等这样的命令的时候，卡的状态应该是不选中的，或直接在执行它们之前发送 cmd7（0 ）不选中卡，不然的话会 timeout。 用 cmd17 来读取单个 block 的数据，该命令要带地址参数（该参数通过 cmd3 命令来获取），
13、然后根据 SDIDSTA 和 SDIFSTA 状态值来从 sd 控制器的 SDIDAT 寄存器中读出要读的数据。该命令与 cmd9相反，在执行它之前要选中卡。读完一个 block 之后要做一些善后工作，为下次读取做好准备，不然的话checkcmdend 就要一直循环了。因为用的是每次都读一个 block，并地址要以 block 对齐，这样就要考虑要读取的地址是否是 block 对齐的，长度是否够一个 block。SDIDCON 这个数据控制寄存器也很重要，一些对数据的操作形式就是在这里设置的。3）fat 文件系统问题根据 MBR 找到分区表，根据分区表找到该分区 MBR446B+4 个分区表（
14、每个 16B）+2B 结束符）分区表中的第 9-12 字节为该分区的启始地址（单位没 sector），第 13-16 字节为分区的长度（单位也是 sector）4) 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。TF 卡，参考，
15、未验证1，DATA22,CD/DATA33,CMD4,VCC5,CLK6,GND7,DATA08,DATA1sd 卡：一、SD MODE1、CD/DATA32、CMD3、VSS14、VDD5、CLK6、VSS27、DATA08、DATA19、DATA2二、SPI MODE1、CS2、DI3、VSS4、VDD5、SCLK6、VSS27、DO8、RSV9、RSVCF 卡一、PC CARD MEMORY MODE1、GND2、D33、D44、D55、D66、D77、CE18、A109、OE10、A911、A812、A713、VCC14、A615、A516、A417、A318、A219、A120、A021、D022、D123、D224、WP25、CD226、CD127、D1128、D1229、D1330、D1431、D1532、CE233、VS134、IORD35、IOWR36、WE37、RDY/BSY38、VCC39、CSEL40、VS241、RESET42、WAIT43、INPACK44、REG45、BVD246、BVD147、D848、D949、D1050、GNDCF 卡二、PC I/O CARD MODE 1、GND2、D33、D44、D55、D66、D77、CE18、A109、OE10、A911、A812、A713、
