sd卡协议，英文原版

### SD卡协议详解 #### 一、概述 SD（Secure Digital）卡是一种广泛使用的便携式存储设备，因其体积小巧、存储容量大、传输速度快等特点而受到市场青睐。本篇文章将基于SanDisk公司发布的《SanDisk Secure Digital Card Product Manual》（版本2.2）文档，对SD卡的基本原理及关键特性进行深入解读。 #### 二、SD卡结构与功能 ##### 2.1 物理结构 SD卡采用统一的物理接口设计，支持多种不同的存储卡类型，如标准SD卡、微型SD（microSD）等。这些卡具有相同的接口引脚定义，但尺寸有所不同。标准SD卡尺寸为32mm x 24mm x 2.1mm，而微型SD卡则更小，为11mm x 15mm x 1mm。这种设计使得用户可以根据不同应用场景选择合适的卡类型。 ##### 2.2 接口规范 SD卡接口包括数据线（Data Lines）、命令线（Command Line）以及电源线（Power Supply）。其中： - **数据线**：用于读写数据，支持单线模式和四线模式。 - **命令线**：负责接收主机发送的命令。 - **电源线**：提供卡的工作电压。 #### 三、SD卡协议基础 ##### 3.1 卡状态 SD卡在使用过程中可以处于以下几种状态： - **空闲（Idle）**：卡处于未被识别的状态。 - **准备就绪（Ready）**：卡已经准备好接受命令。 - **传输数据（Transfer）**：正在执行数据读写操作。 - **数据结束（Data End）**：数据传输完成。 ##### 3.2 命令集 SD卡通过一系列命令来控制其工作状态和数据传输过程。主要命令包括： - **初始化命令**：如CMD0，用于将卡置于空闲状态。 - **查询卡状态命令**：如CMD13，返回当前卡的状态。 - **读写数据命令**：如CMD17用于读取数据，CMD24用于写入数据。 - **其他辅助命令**：如CMD1用于设置卡的工作模式。 #### 四、SD卡工作模式 ##### 4.1 工作模式概述 SD卡支持两种主要的工作模式： - **SPI模式**：适用于低速应用场合。 - **SD模式**：分为高速（High Speed）和超高速（Ultra High Speed）两种子模式，适用于高速数据传输。 ##### 4.2 模式切换 卡可以通过特定命令从SPI模式切换到SD模式，反之亦然。例如，使用ACMD41命令可以从SPI模式切换到SD模式。 #### 五、SD卡数据传输 ##### 5.1 数据传输方式 SD卡支持两种数据传输方式： - **块模式**：按固定大小的数据块进行读写。 - **流模式**：连续不断地传输数据流。 ##### 5.2 传输速率 SD卡的传输速率根据版本不同而有所差异： - **SDSC**（Secure Digital Standard Capacity）：最大速度为12.5MB/s。 - **SDHC**（Secure Digital High Capacity）：最大速度可达30MB/s。 - **SDXC**（Secure Digital Extended Capacity）：最大速度可达312MB/s。 #### 六、SD卡安全性与可靠性 ##### 6.1 安全特性 为了保护数据安全，SD卡内置了多种安全机制： - **密码保护**：可通过设置密码来防止未经授权的访问。 - **版权保护**：支持数字版权管理（DRM），确保受版权保护的内容不被非法复制或传播。 ##### 6.2 可靠性 为了提高数据存储的可靠性，SD卡采用了多种技术： - **错误校正码（ECC）**：自动检测并纠正数据错误。 - **磨损均衡**：通过分散数据写入位置，避免某些区域过度磨损导致失效。 #### 七、结语 通过本文的介绍，我们可以了解到SD卡不仅仅是一种简单的存储介质，它还包含了许多复杂的技术细节和安全机制。无论是对于开发者还是普通用户来说，了解这些基础知识都有助于更好地利用SD卡的强大功能。