SD卡两种总线方式

电子工程专辑 发表于 2018-05-18 08:46:15 收藏 已收藏
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SD卡两种总线方式

电子工程专辑 发表于 2018-05-18 08:46:15

SD卡的引脚定义:  

引脚
编号
SD模式        SPI模式
名称 类型 描述 名称 类型 描述
1 CD/DAT3 IO或PP 卡检测/
数据线3
#CS I 片选
2 CMD PP 命令/
回应
DI I 数据输入
3 VSS1 S 电源地 VSS S 电源地
4 VDD S 电源 VDD S 电源
5 CLK I 时钟 SCLK I 时钟
6 VSS2 S 电源地 VSS2 S 电源地
7 DAT0 IO或PP 数据线0 DO O或PP 数据输出
8 DAT1 IO或PP 数据线1 RSV    
9 DAT2 IO或PP 数据线2 RSV    

 

注:S:电源供给 I:输入 O:采用推拉驱动的输出

PP:采用推拉驱动的输入输出

SD卡支持两种总线方式:

SD方式与SPI方式。SD模式是SD卡标准的读写方式,但是在选用SD模式时,往往需要选择带有SD卡控制器接口的MCU,或者必须加入额外的SD卡控制单元以支持SD卡的读写。然而,很多51单片机没有集成SD卡控制器接口,若选用SD模式通讯就无形中增加了产品的硬件成本。在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下,选用SPI模式可以说是一种最佳的解决方案。我用软件模拟出SPI总线时序读写SD卡。

其中SD方式采用6线制,使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。

而SPI方式采用4线制,使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快,采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。这里只对其SPI方式进行介绍。

SD卡SPI模式下与单片机的连接图:  

SD卡工作电压范围是2.0-3.6V

SD卡的IO的逻辑电平是3.3V,上图只适合单片机的IO逻辑电平是3.3V的。

如果我们用的是5V的MCU我们就要进行电平转换。(下面的方法是比较保险的做法,也有人用电阻分压)

解决逻辑器件接口的电平兼容问题,原则主要有两条:

一为输出电平器件输出高电平的最小电压值,应该大于接收电平器件识别为高电平的最低电压值;

二为输出电平器件输出低电平的最大电压值,应该小于接收电平器件识别为低电平的最高电压值。

考虑到SD卡在SPI协议的工作模式下,通讯都是单向的,于是在单片机向SD卡传输数据时采用晶体管加上拉电阻法的方案,而在SD卡向单片机传输数据时可以直接连接,因为它们之间的电平刚好满足上述的电平兼容原则,既经济又实用。

这样硬件连接就完成了,注意SD卡的工作电压

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