SD卡协议原理

功能 SD卡是存储卡，它的功能就是存储。

分类 SD卡按容量分类，可以分为3类：SD卡、SDHC卡、SDXC卡，如下：

容量

命名

简称

0~2G

Standard Capacity SD Memory Card

SDSC或SD

2G~32G

High Capacity SD Memory Card

SDHC

32G~2T

Extended Capacity SD Memory Card

SDXC

硬件结构 SD卡外形和接口图如下图所示：

驱动SD卡工作的接口是SPI 或者 SDIO 口,引脚分布如下：

主机与SD卡的硬件连接图：

工作原理 要驱动SD卡工作，主要涉及两个步骤。

第一个步骤是SD卡的识别过程。

第二个步骤是对SD卡进行读写过程，即主机控制器和SD卡之间进行数据传输的过程。

要使SD卡能正常工作，一是要给SD卡供给稳定的电压，二是要SD卡按用户规定的方式工作。这两项工作的实现，都是主机控制器通过给SD卡发送控制命令来实现的。

主机（SDIO控制器）要驱动SD卡工作，要使用许多的命令，包括应用层命令ACMD 和 通用命令 CMD. 主机（SDIO控制器）把命令发送给SD卡，SD卡会作出回应，这里的回应叫做响应，响应命令分为6类，分别是R1、R1b、R2、R3、R6、R7。

主机（SDIO控制器）给SD卡发送命令之后，SD卡会作出响应，响应中包含主机（SDIO控制器）需要的数据，这些数据有SD的信息，容量，和存储数据等等。

上面已经提到了，SD卡工作，主要是识别和数据传输，它的识别过程有些复杂，写代码的时候，可以参考协议给的初始化流程图。数据传输包括读和写，单字节和多字节读写。下两节描述识别初始化流程图和数据读写时序图。

STM32+SD卡 的系统原理图设计

具体原理

SD 卡系统定义了两种通信协议：SD 和 SPI 主机系统可以选择任意一种。

当收到 reset 命令的时候，SD 卡通过主机的信息来决定 使用何种模式，并且之后的通讯都会使用相同的模式。

SD 卡的 SPI 实现使用了 SD 模式相同的命令。SD 卡 SPI 接口同市场上现有的 SPI 主 机兼容。

同其他 SPI 设备一样，SD 卡的 SPI 信道有以下 4 个信号：

CS： 主机到卡的片选(chip select)信号

CLK： 主机到卡的时钟信号

DataIn： 主机到卡的数据信号

DataOut： 卡到主机的数据信号

另一个 SPI 的通用特点是字节传输，这也是卡的实现。所有的数据都是字节(8 bit)的 整数倍，并且直接总是对齐 CS 信号

SD 卡系统(SPI 模式)总线拓扑结构如图

SD 卡系统(host &card)定义了两种操作模式：

卡识别模式 在复位后，查找总线上的新卡的时候，主机会处于“卡识别模式”。卡在复位后会处于 识别模式，直到收到 SEND_RCA(CMD3)命令.

数据传输模式 当 RCA 第一次发布后，卡会处于“数据传输模式”。主机会在总线上所有的卡都被识别 后进入这个模式

SD协议其它方面可参考相关资料。

代码

参考博客

其代码可以直接用，但是需要改动

改动如下

数组的第一位起始值是0 第二位起始值是1 那个加法那里应该是把第一位+0 0+0=0 第二位+1 1+1=2依次循环，得到从01-11的序号

所用软件及硬件:

芯片stm32f103c8t6

usb转ttl模块（因为用串口烧录，且要用串口进行发送信息）

SD卡模块（这里用的是Micro SD模块SPI接口）

SD卡及读卡器

stm32f103c8t6与此SD卡模块的接线如下，由于线多杂乱，就不拍实物图了。

stm32f103c8t6 SD卡 PA4 SDCS PA5 SCK PA7 MOSI PA6 MISO VCC VCC GND GND 将程序烧录之后按照连线即可

成果

连线

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参考文献