SD 卡 接口标准

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。

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。