sd的一些笔记

一、前言

这些笔记是笔者阅读SD卡规范时所作的一些笔记。只是摘录SPI模式部分，因为用SPI模式操作SD卡是最常见的方法，这些仅仅是笔者阅读规范的个人理解，也不全面。但可以算是SD卡的入门笔记。更多详细说明，请参阅SD卡规范。

二、引脚

1、引脚

引脚如图1所示。

图1 、SD卡引脚

2、SPI模式针脚定义

定义如下：

针脚	名称	类型	描述
1	CS	I	片选（负有效）
2	DI	I	数据输入
3	Vss	S	地
4	Vcc	S	供电电压
5	CLK	I	时钟
6	Vss2	S	地
7	DO	O	数据输出
8	RSV	--
9	RSV	--

注：S：电源供电，I：输入O：输出

注意：SPI模式时，这些信号需要在主机端用10~100K欧的电阻上拉。即引脚2、5、7、8、9脚。

3、SPI模式总线拓扑图

拓扑图如图2：

 

图2、SPI模式总线拓扑图

三、命令

1、  命令格式

命令格式如图3所示，6字节共48位，传输时最高位(MSB)先传输。7位CRC计算如图4所示。

 

Byte 1			Bytes 2-5	Byte 6
7	6	5             0	31                       0	7	0
0	1	Command	Command Argument	CRC	1

 

图3、SPI模式下命令格式

图4、7位CRC的计算

2、  命令分类

各个命令说明见图5、图6,命令的索引值即为命令的值(如CMD39即为100111)。SPI Mode栏为Yes的命令支持SPI模式，Argument为参数栏，Resp为响应的类型，Abbreviation为命令的缩写，最后一栏为说明文字。

图5、命令一览表

图6、命令一览表(续)

3、  R1响应

SD卡中的响应有许多种，R1为标准响应，最为常用。与R1响应相似的还有R1b、R2和R3。R1响应在除SEND_STATUS外其它命令后发送，也是最高位先发送，共1个字节。R1的格式如图7所示。响应说明如下：

0x01：空闲状态

0x02：擦除错误

0x04：命令错误

0x08：CRC通信错误

0x10：擦除次序错误

0x20：地址错误

0x40：参数错误

其它响应略去不谈，详见SD卡规范。

图7、R1响应格式

4、  数据响应(Data Response)

写数据区都要有一个数据记号来响应，该数据响应共1字节，格式如图8所示。其中XXX者可设置为0,这样高4位即为0,Status处定义如下： (其中括号即为该字节的16进制数)

010：数据接收                   (0x05)

101：CRC错误，拒绝接收 (0x0b)

110：写错误，拒绝接收      (0x0d)

图8、数据响应格式

5、  数据记号(Data Token)

数据传输都是通过数据记号的，共4至515字节，同样是最高位先传输。对于单块的读写和多块读，第一个字节为0xfe(开始标志)，接下来的2至513字节(视数据块长度而定)为用户数据。最后两字节为16位的CRC。而对于多块的写，第一字节有两种标志，开始标志为0xfc(数据是发送的)，停止标志为0xfd(要求停止)。

6、  数据错误记号(Data Error Token)

如果读操作失败，SD卡则会发送数据错误记号，格式如图9，定义如下：

0x01：错误

0x02：CC错误

0x04：ECC错误

0x08：范围错误

0x10：卡被锁了

图9、数据错误记号

四、结语

这些可以说是SD卡的一些最基本的知识了，其它关于卡的电气特性等等的就不写了。一般来说，写程序来操作SD卡，拥有这些知识，再加上阅读别人写的程序，应该会对SD卡理解更深一点的。推荐Pascal Stang、ZhengYanbo和Qibo Zhang他们的程序。

欢迎一起交流，。