SD卡引脚定义及命令.docx

1、SD卡引脚定义及命令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卡上错误校正支持CPRM两个可选的通

3、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

4、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

5、。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（CMD0）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

6、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

7、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

8、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)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:

9、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.C

10、MD30: 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

11、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，

12、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），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

13、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（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,

14、直到响应0X00为止，此时SD卡已经进入SPI模式。TF卡，参考，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、A

15、615、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、VC

16、C14、A615、A516、A417、A318、A219、A120、A021、D022、D123、D224、IOIS1625、CD226、CD127、D1128、D1229、D1330、D1431、D1532、CE233、VS134、IORD35、IOWR36、WE37、RDY/BSY38、VCC39、CSEL40、VS241、RESET42、WAIT43、INPACK44、REG45、SPKR46、STSCHG47、D848、D949、D1050、GNDCF卡三、TRUE IDE MODE1、GND2、D33、D44、D55、D66、D77、CS08、A109、ATA SEL10、A911、A812、A713、VCC14、A615、A516、A417、A318、A219、A120、A021、D022、D123、D224、IOIS1625、CD226、CD127、D1128、D1229、D1330、D1431、D1532、CS133、VS134、IORD35、IOWR36、WE37、INTRQ38、VCC39、CSEL40、VS241、RESET42、IORDY43、INPACK44、REG45、DASP46、PDIAG47、D848、D949、D1050、GND