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SD卡引脚 电路图及工作原理介绍

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。

(1) SD卡的引脚定义:

SD卡引脚功能详述:

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。

(2) SPI方式驱动SD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:

 

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 //----------------------------------------------------------------------------------------------- unsigned char Write_Command_SD(unsigned char *CMD) {    unsigned char tmp;    unsigned char retry=0;    unsigned char i;

   //禁止SD卡片选    SPI_CS=1;    //发送8个时钟信号    Write_Byte_SD(0xFF);    //使能SD卡片选    SPI_CS=0;

   //向SD卡发送6字节命令    for (i=0;i 6;  // 获取multiplier  vinf->sector_multiply = sectorBuffer.dat[9] & 0x03;  vinf->sector_multiply > 7; //获取SD卡的容量  vinf->size_MB = vinf->sector_count >> (9-vinf->sector_multiply);  // get the name of the card  Read_CID_SD(sectorBuffer.dat);  vinf->name[0] = sectorBuffer.dat[3];  vinf->name[1] = sectorBuffer.dat[4];  vinf->name[2] = sectorBuffer.dat[5];  vinf->name[3] = sectorBuffer.dat[6];  vinf->name[4] = sectorBuffer.dat[7];  vinf->name[5] = 0x00; //end flag  }          以上程序将信息装载到一个结构体中,这个结构体的定义如下: typedef struct SD_VOLUME_INFO { //SD/SD Card info   unsigned int  size_MB;   unsigned char sector_multiply;   unsigned int  sector_count;   unsigned char name[6]; } VOLUME_INFO_TYPE;

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