SD/MMC规范协议

### SD/MMC规范协议知识点详解 #### 一、概述 SD/MMC 规范协议是针对 SD 卡（Secure Digital Card）与 MMC 卡（MultiMediaCard）的技术标准，该文档详细介绍了这两种闪存卡的基本规范和技术参数。SD/MMC 卡作为便携式存储介质，在数码相机、手机以及其他便携式电子设备中广泛应用。 #### 二、文档结构 文档标题为《SD Memory Card Specifications Part 1：Physical Layer Specification》（SD 存储卡规范 第一部分：物理层规范），版本号为 1.0，发布日期为 2000 年 3 月。文档由松下电器产业株式会社（Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.）、SanDisk 公司以及东芝公司共同制定。主要内容包括了 SD 卡的物理层规范，涉及总线拓扑、总线协议、引脚定义、与 MMC 卡的兼容性等方面。 #### 三、总线拓扑 - **SD 总线**：SD 总线是一种基于时钟同步的串行通信总线，支持单数据速率 (SDR) 和双数据速率 (DDR) 模式。SD 总线通常包含以下信号线： - CMD（命令线）：用于发送命令。 - DATA[0:3]（数据线）：用于数据传输，支持 1 位、4 位或 8 位宽的数据总线配置。 - VSS1/VSS2（接地）：电源地线。 - VDD1/VDD2（电源）：工作电压范围为 2.7V 至 3.6V。 - CLK（时钟线）：提供时钟信号。 - **SPI 总线**：SPI 总线是一种简单的全双工同步串行接口，通常包含以下信号线： - SCLK（串行时钟线）：时钟信号。 - MISO（主入从出线）：数据从设备到主机。 - MOSI（主出从入线）：数据从主机到设备。 - CS（片选线）：选择特定的 SD 卡。 #### 四、总线协议 - **SD 总线协议**：SD 总线采用了一种基于命令响应的协议，主机通过发送命令来控制 SD 卡的操作。每个命令由一个 48 位命令字组成，并可能带有附加的数据块。 - 命令字包括： - 命令索引：指定要执行的具体命令。 - 参数：与命令相关的具体数值。 - CRC 7：循环冗余校验码，用于验证命令的完整性。 - **SPI 总线协议**：SPI 总线协议相对简单，主要用于基本的读写操作。在 SPI 模式下，命令和数据的传输都是按照预定义的格式进行。 #### 五、SD 卡引脚和寄存器 - **引脚定义**：SD 卡的引脚定义通常包括 CMD、DATA[0:3]、VSS1/VSS2、VDD1/VDD2 和 CLK。这些引脚分别对应不同的功能需求。 - **寄存器**：SD 卡内部包含了多种寄存器，如状态寄存器、控制寄存器等，用于存储卡的状态信息和控制信息。 #### 六、与 MultiMediaCard 的兼容性 SD 卡设计时考虑到了与 MMC 卡的兼容性问题，确保 SD 卡能够在支持 MMC 卡的设备上使用。通过模拟 MMC 卡的工作模式，SD 卡能够被大多数支持 MMC 卡的读卡器识别。 #### 七、SD 卡功能描述 - **一般描述**：概述了 SD 卡的功能特性，如高速数据传输、容量扩展能力等。 - **卡标识模式**：描述了 SD 卡如何与主机进行通信，包括卡复位、供电电压验证和卡标识过程。 - **数据传输模式**：详细说明了 SD 卡的数据读写操作、擦除操作、写保护管理等。 - **数据读取**：主机发送读命令，SD 卡响应并发送数据。 - **数据写入**：主机发送写命令和数据，SD 卡接收并保存数据。 - **擦除**：主机发送擦除命令，SD 卡执行擦除操作。 - **写保护**：支持硬件写保护机制，防止数据被意外修改。 - **时钟控制**：说明了时钟信号的频率调节方法。 - **循环冗余校验码 (CRC)**：用于检测数据传输中的错误。 - **错误条件**：定义了不同类型的错误情况及其处理方式。 - **命令**：列出了所有可用的命令及其格式和参数。 #### 八、总结 SD/MMC 规范协议提供了 SD 卡和 MMC 卡的技术标准，覆盖了物理层规范、总线拓扑、总线协议等多个方面。通过对这些知识点的理解，我们可以更好地掌握 SD/MMC 卡的工作原理和技术特点，从而在实际应用中发挥其最大效能。