SD卡协议学习点滴.pdf
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2022-06-12
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SD 卡协议学习点滴（一）
首先 SD 卡有所谓操作模式（operation mode）的概念，每种操作模式又具体对应一种
或多种状态，主机通过发送命令可以使 SD 卡在不同的状态间转换，SD 卡则接受命令，并根
据自己现在所处状态做出不同的响应。
系统上电时刻或者搜寻 SD 卡时，SD 卡控制器应该处于 SD 卡识别模式；SD 卡在刚接入
系统时刻也处于这种模式，并且处于此模式下的 Idle 状态。
SD 卡识别模式：在这种模式下，控制器会检验 SD 卡的工作电压范围，识别 SD 卡类型，并
要求它们发送各自的相对地址（Relative Card Address）；这些操作在 SD 卡各自的 CMD
线上进行。所有的操作均使用默认的 SD 卡识别时钟频率（identification clock rate）
SD 卡复位：发送 GO_IDLE_STATE(CMD0)到 SD 卡后，除处于非活动状态（Inactive state）
之外的 SD 卡都会进入空闲状态（Idle state）；在 Idle 状态，SD 卡的 CMD 线处于输入模
式，默认相对地址为 0x0000，默认驱动寄存器设定为最低速度，最大驱动电流能力。
工作条件检测：
在控制器和 SD 卡进行任何通信之前，控制器不清楚 SD 卡支持的工作电压范围，故而
控制器首先使用默认的电压发送一条 reset 指令（CMD0），紧跟着的 CMD8 指令，用于取得
SD 卡支持工作电压范围数据。SD 卡通过检测 CMD8 的参数部分来检查控制器使用的工作电压，
控制器通过分析回传的 CMD8 参数部分来校验 SD 卡是否可以在所给电压下工作。如果 SD 卡
可以在指定电压下工作，则它回送 CMD8 的命令响应字，其中包含 check voltage, check
pattern。如果 SD 卡不支持所给电压，则 SD 卡不会给出任何响应信息，并继续处于 Idle
状态。在 PLV2.0(physical layer version2.0)下，在首次执行 ACMD41 之前，必须执行 CMD8
指令，用以初始化 SDHC 卡，SDHC 卡根据是否接收到 CMD8 指令来鉴别控制器是否支持 PLV2.0
协议。使用低电压的控制器也必须在 ACMD41 命令之前发送 CMD8，避免可以工作在两种电压
模式下的 SD 卡因为没有接收到 CMD8， 而默认工作在高电压环境下，被误认为是只支持高
电压工作模式。
SD_SEND_OP_COND(ACMD41)命令的目的是给予 SD 卡控制器一个识别 SD 卡是否可以在所给
Vdd 范围下工作的机制，如果 SD 卡无法在指定 Vdd 范围内工作，则它会进入非活动状态
（Inactive state）。要注意的是，ACMD41 是应用相关型命令，因而，每次发出的 ACMD41
命令都必须紧跟在一条 APP_CMD（CMD55）命令之后。在空闲态（Idle State）下使用的 CMD55
命令使用默认的卡相对地址（RCA）0x0000。
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