SD卡的SPI模式（中文）1

SD卡的SPI模式是一种专为简单通信设计的接口，尤其适用于单片机系统。在SPI模式下，SD卡与主机之间的交互遵循特定的协议和规则，简化了与SD卡的标准模式相比的数据传输过程。 1. **模式选择**： - SD卡在上电后默认处于SD模式，但可以通过CMD0命令切换到SPI模式。如果在CMD0命令期间CS（Chip Select）信号被拉低，卡会进入SPI模式并返回一个SPI模式的R1响应。一旦进入SPI模式，就只能通过重新上电来回到SD模式。 2. **SPI总线协议**： - SPI模式基于命令和数据流，每个命令或数据块由多个8位字节组成，每个字节与CS信号对齐。通信由主机控制，每次传输由拉低CS信号开始。 - 与SD模式不同，被选择的卡在SPI模式下总是回应命令，使用8位的附加响应结构，且在数据检索问题时，会立即返回错误响应，而不是超时。 3. **响应行为**： - **命令响应**：在SPI模式下，卡总是回应命令，响应结构有所增加，包括一个8位的附加响应。 - **数据响应**：写操作期间，每个数据块都会有一个特殊的数据响应令牌作为回应。数据块大小可以是单个字节到最大块大小，具体取决于CSD寄存器的设置。部分块的读/写操作由CSD寄存器定义的参数启用。 4. **总线传输保护**： - 在SPI模式下，SD卡提供了非保护模式，这意味着CRC校验由系统自身处理，发送器无需计算CRC，接收器则忽略CRC位。 - CMD59命令可以用来开关CRC选项，而RESET命令虽然在SPI模式下切换卡，但在SD模式下被接收，因此必须包含有效的CRC域。 5. **读数据操作**： - 单块读（CMD17）和多块读（CMD18）在SPI模式下都支持。数据块长度由CMD16定义，最大长度受限于CSD寄存器。每个有效数据块都有16位CRC校验。 - 如果发生可修复错误，卡不会传输数据，而是发送数据错误令牌。 6. **写数据操作**： - 单块写（CMD24）和多块写（CMD25）同样被支持。写操作流程与读操作相似，数据块大小、CRC校验以及地址限制与读操作一致。 7. **CRC_ON_OFF命令**： - CMD59用于控制CRC选项，允许系统在需要时开启或关闭CRC校验。 SD卡的SPI模式简化了与单片机的接口，降低了硬件复杂性，但同时也限制了一些高级功能和错误检测机制。在设计涉及SD卡的嵌入式系统时，根据具体需求选择合适的通信模式至关重要。