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1、S卡在目前的平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M3、数码相机等设备上也都采用S卡作为其存储设备。D卡之因此得到如此广泛的使用,是由于它价格低廉、存储容量大、使用以便、通用性与安全性强等长处。既然它有着这样多长处,那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来，将使系统变得更加杰出。这就规定对SD卡的硬件与读写时序进行研究。对于SD卡的硬件构造，在官方的文档上有很具体的简介,如SD卡内的存储器构造、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,笔者在通过了实际的测试后，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。下面先来解说
2、SD卡的读写时序。()SD卡的引脚定义：D卡引脚功能详述:引脚 编号 SD模式 SPI模式 名称 类型 描述 名称 类型 描述 1 C/A3 IO或 卡检测/数据线 #S I 片选 MD 命令/回应 I 数据输入 3 1S 电源地VS S 电源地 4 VD S电源 VD S 电源 L I 时钟SCL I时钟 6 SS S 电源地 S2 S 电源地 7DAT0 I或PP 数据线0 D O或PP 数据输出8 DAT I或P 数据线1 R DT2 I或P数据线2 V 注:S:电源供应 I:输入 ：采用推拉驱动的输出 P：采用推拉驱动的输入输出 卡SPI模式下与单片机的连接图：D卡支持两种总线方式：S
3、D方式与I方式。其中SD方式采用6线制,使用CLK、CMD、DAT0DT3进行数据通信。而SPI方式采用4线制,使用C、CL、Datan、DataOut进行数据通信。D方式时的数据传播速度与SPI方式要快,采用单片机对D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D卡工作于SD方式或SI方式。这里只对其SPI方式进行简介。（)SI方式驱动SD卡的措施 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，诸多单片机内部自带SPI控制器,不光给开发上带来以便，同步也见减少了开发成本。然而，它也有不好的地方，如失去了卡的性能优势，要解
4、决这一问题,就要用SD方式，由于它提供更大的总线数据带宽。SP接口的选用是在上电初始时向其写入第一种命令时进行的。如下简介S卡的驱动措施,只实现简朴的扇区读写。)命令与数据传播1.命令传播D卡自身有完备的命令系统，以实现各项操作。命令格式如下： 命令的传播过程采用发送应答机制，过程如下： 每一种命令均有自己命令应答格式。在PI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 参数错误 5 地址错误4 擦除序列错误 R错误 2 非法命令 1擦除复位 闲置状态 字节位含义 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 C错误 非法命令 1 擦除复位
5、0 闲置状态 27 溢出，CD覆盖 6擦除参数 5 写保护非法 4 卡E失败3卡控制器错误 未知错误1 写保护擦除跳过,锁/解锁失败 锁卡 字节 位 含义 开始位,始终为0 6 参数错误 5地址错误 4 擦除序列错误 3CRC错误 2 非法命令 1 擦除复位 0 闲置状态 2 所有操作条件寄存器，高位在前 写命令的例程：/- 向SD卡中写入命令，并返回回应的第二个字节/-unsignedchar Wrie_CoandD(nsine char CD) unigne chr tmp; nsgned char retry; unsinechri； /严禁SD卡片选PI_CS=;/发送8个时钟信号 W
6、rtBe_S(0xF)；使能S卡片选SPS0;/向SD卡发送6字节命令or (=；i0x06;i+） Wrt_Bte_SD(CM); /获得16位的回应 Rad_yte_S(); /reatheirstbyt，gore t. do /读取后8位 tp = aytSD(); etry+; wil(tm=xf)&（ry100）); run(tmp);)初始化卡的初始化是非常重要的,只有进行了对的的初始化,才干进行背面的各项操作。在初始化过程中,PI的时钟不能太快,否则会造初始化失败。在初始化成功后,应尽量提高SP的速率。在刚开始要先发送至少4个时钟信号,这是必须的。在诸多读者的实验中,诸多是由于疏
7、忽了这一点,而使初始化不成功。随后就是写入两个命令MD0与CMD1，使卡进入SPI模式 初始化时序图：初始化例程：/- 初始化SD卡到SPI模式/-unignedchar S_Ii（) usned arret,mp; nsie chai； unsgnd chr D =x40,0x00,x00，0x00,x00,09； SD_Por_ni(); /初始化驱动端口 Init_lag1; /将初始化标志置 fr (=;i0x0f;i+） Wt_ye_S（0xff）; /发送至少74个时钟信号 /向SD卡发送M0 rey=0；o /为了可以成功写入MD0，在这里写200次 empWt_omand_SD
8、（CMD）; rer+; if（try=200) 超过0次 rt(II_MD_RROR);/C0 Errr！ hile(tep!=1）;/回应1h,停止写入 /发送CMD到D卡MD0 =x4； /C1CD5 = 0xFF;rery=0; o /为了能成功写入CD1,写0次 tempWrie_Command_(CMD); rety+; if（rtry=100） 超过100次 rur(INIT_C1_ERR）；/CMD rr！ he(emp!=0)；回应00h停止写入 Iitlag=0; /初始化完毕,初始化标志清零 SICS1; /片选无效 rtun（0)； /初始化成功）读取CIDCD寄存器存
9、储了SD卡的标记码。每一种卡均有唯一的标记码。ID寄存器长度为128位。它的寄存器构造如下：名称域 数据宽度CI划分 生产标记号 MD 8 27：10 OM应用标记 OID 16 11：104 产品名称 PN40 :4产品版本R 8 63：56 产品序列号 PN 5:4 保存- 23：0 生产日期MDT12 9：8 CRC7校验合 RC 7:未使用，始终为1 - 1:0 它的读取时序如下: 与此时序相相应的程序如下:/- 读取SD卡的CID寄存器 16字节 成功返回0/-unsige char Ra_CIDSD(sgned har Bufer) /读取C寄存器的命令 uignedchCD 04A，0x00,0x00,0x00,x0，0xF; unged cha emp; temp=_eaBlck(D,Bufer，6); /rd 6 btes rern(temp);)读取DCSD（Card-peciicDat）寄存器提供了读写卡的某些信息。其中的某些单元可以由顾客重新编程。具体的CSD构造如下:名称 域 数据宽度 单元类型 CSD划分CSD构造 CS_STUCURE R 127:16 保存 6R125:120 数据读取时间1 AC 8 R 119：112数据在C
