SD卡两种总线方式

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