sd协议手册

SD协议，即Secure Digital Card Protocol，是一种广泛应用于数码相机、手持设备、平板电脑等移动设备上的非易失性存储卡标准。它支持设备与存储卡之间的数据交换，并确保数据传输的安全性和可靠性。SD卡支持多种读写模式，包括高速数据传输模式，以及安全功能，如数字版权管理（DRM）。SD协议手册详细介绍了SD卡的操作原理、命令集、数据传输模式以及各种状态的变化和处理。 ### SD总线模式及信号描述 SD总线模式是SD卡与主机设备通讯的基础，它涉及多个关键信号： - **CLK（时钟信号）**：为数据传输提供时序，确保主机和SD卡之间同步。 - **CMD（命令信号）**：既用于主机向SD卡发送命令，也用于SD卡向主机返回响应。 - **DAT0-3（数据信号）**：数据传输通道，支持多线并行传输以提高数据吞吐量。 - **VDD（电源信号）**：为SD卡提供工作电压。 - **VSS（地信号）**：接地，为电子设备提供稳定的参考电位。 SD总线模式允许存在一个主机和多个从机（即SD卡），每个SD卡都有一个独立的地址。主机可以向特定SD卡发送命令，也可以向所有SD卡广播命令。 ### SD总线协议及数据传输 SD总线协议规定了命令和数据的传输格式，每个命令和数据流都包含一个开始位和一个结束位。SD卡在接收到命令后，根据命令的性质，通过CMD线返回响应，或者在DAT线上传输数据。SD卡支持多块读写操作模式，可以一次传输多个数据块。 SD卡上电后会自动进入初始化状态，在此期间，可以通过发送复位命令（CMD0）或数据传输命令（CMD55+ACMD41）来复位SD卡。初始化过程中，主机需要发送一系列命令来识别SD卡，获取其唯一标识符（CID）和配置信息（CSD），并且设置SD卡的相对地址（RCA）。在这个过程中，主机需要根据ACMD41命令的响应来判断SD卡是否已经准备就绪，其中BUSY位表示SD卡是否忙于处理某个操作。 ### SD卡工作模式及命令描述 SD卡有多种工作模式，包括卡识别模式和数据传输模式。卡识别模式主要在SD卡上电或复位后进行，此时所有数据传输都通过CMD线完成。数据传输模式下，主机通过CMD7命令使指定的SD卡进入传输状态，在此状态下，数据传输可以是单块读写或连续多块读写。 SD卡支持多种命令： - **广播命令**：发给所有SD卡。 - **点对点命令**：发给特定SD卡。 命令包括： - **CMD0（GO_IDLE_STATE）**：将SD卡置于空闲状态。 - **CMD2（ALL_SEND_CID）**：获取所有SD卡的CID。 - **CMD3（SENDRelativeAddress）**：为SD卡分配新的相对地址（RCA）。 - **CMD55（APP_CMD）**：用于在特定应用模式下发送命令。 - **ACMD41（SD_SEND_OP_COND）**：检查SD卡是否准备就绪，并设置其工作条件。 在数据传输过程中，SD卡会根据接收到的命令进入不同的状态，如复位、工作电压验证、卡识别、数据传输模式等。在数据传输模式下，主机必须根据SD卡的响应来判断是否继续数据传输。 ### SD卡状态和传输命令 SD卡的状态转换是通过各种命令实现的，例如： - **CMD12（STOP_TRANSMISSION）**：停止当前的数据传输命令。 - **CMD17（READ_SINGLE_BLOCK）**：读取单个数据块。 - **CMD18（READ_MULTI_BLOCK）**：连续读取多个数据块。 - **CMD24（WRITE_SINGLE_BLOCK）**：写入单个数据块。 - **CMD25（WRITE_MULTI_BLOCK）**：连续写入多个数据块。 在写入操作时，如果操作被停止，但之前的数据CRC和块长度检查正确，则数据仍然会被写入。SD卡还提供了写缓冲机制，以优化数据写入性能。不过，对于写入CID、CSD、写保护和擦除命令，SD卡不使用缓冲，这些命令在执行期间不应发送其他数据传输命令。 ### 总结 SD协议手册详细介绍了SD卡的操作原理、总线信号和协议细节，以及卡的工作模式和命令集。掌握这些知识对于开发人员来说至关重要，特别是在设计和实现SD卡与设备之间的数据交互时。了解SD卡的初始化、识别和数据传输过程，以及如何处理各种命令和响应，对于确保数据传输的稳定性和可靠性至关重要。此外，理解SD卡的不同工作模式和状态转换，对于优化设备性能和用户体验也非常重要。随着技术的发展，SD协议也在不断更新和改进，因此，对于开发者来说，持续关注和学习新的协议标准和实现细节是必不可少的。