SD卡接口的完整规范

来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 10:59:51

SD卡接口的完整规范

特性：
◎  兼容 规范版本1.01      ◎卡上错误校正        ◎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0－25MHz
◎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
说明：
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。

框图：
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

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2
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（DAT0～3）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0～25MHz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0～25MHz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 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。

DAT0～3：数据可以从卡传向主机或副versa。数据通过数据线传输。

SD卡总线拓扑

SPI模式针脚定义

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
--

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
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。
SPI 总线概念
SPI总线允许通过2通道（数据入和出）传输比特数据。SPI兼容模式使得MMC主机系统通过很小的改动就可以使用ＳＤ卡。SPI模式使用字节传输。

所有的数据被融合到一些字节中并aligned to the CS signal（可能是：同过CS信号来校正）。SPI模式的优点就是简化主机的设计。特别的,MMC主机需要小的改动。SPI模式相对于SD模式的不足之处是丧失了速度性能。



SD卡的电特性






SD卡的连接电路图直流特性
完全最大值评估
最大值评估指即使在瞬间也不能超出限制电压。当你在归定的最大值评估范围内使用该产品,不会出现永久性损坏。但是这并不能保证正常的逻辑操作。











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