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SD卡接口设计

作者:时间:2011-11-21来源:网络收藏

1 卡标准
卡标准是卡协会针对可移动存储设备专利并授权的一种标准,主要用于制定卡的外形尺寸、电气和通信协议。
1.1 SD卡引脚功能
SD卡的外形如图1所示,引脚功能如表1所列。SD卡的引脚具有双重功能,既可工作在SD模式,也可工作在SPI模式。不同的模式下,引脚的功能不同。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/150041.htm

SD模式多用于对SD卡读写速度要求较高的场合,SPI模式则是以牺牲读写速度换取更好的硬件兼容性。由于SPI协议是目前广泛流行的通信协议,大多数高性能单片机都配备了SPI硬件,硬件连接相对简单,因此,在对SD卡读写速度要求不高的情况下,采用SPI模式无疑是一个不错的选择。
1.2 SPI模式
SPI模式是一种简单的命令响应协议,主控制器发出命令后,SD卡针对不S同的命令返回对应的响应。
SD卡的命令列表都是以CMD和ACMD开头,分别指通用命令和专用命令,后面接命令的编号。例如,CMD17就是一个通用命令,用来读单块数据。
在SPI模式中,命令都是以如下的6字节形式发送的:

每帧命令都以“01”开头,然后是6位命令号和4字节的参数(高位在前,低位在后),最后是7位CRC校验和1位停止位“1”。
SD卡的每条命令都会返回对应的响应类型。在SPI模式下,共有3种响应类型:R1、R2和R3,分别占1、2和3个字节。这里仅列出了R1响应的格式,如表2所列。当出现表中所描述的状态时,相应的位置1。R2和R3的第1个字节格式与R1完全一样,详细内容请参考SD卡标准。

2 硬件
选用Freescale公司的32位低功耗微控制器MCF51QE128,采用SPI模式实现与SD卡的接口。
由于MCF51QE128是一款低功耗的微控制器,工作电压的典型值为3.6 V,与SD卡的工作电压兼容,因而可以直接与SD卡连接,无需电平转换电路。这里选用的是MCF51 QE128的第2个SPI口,硬件连接如图2所示。

3 软件实现
软件部分主要实现MCF51QE128的初始化、底层SPI通信,以及SD卡的通用写命令、初始化和单块数据的读写等功能。
3.1 MCF51QE128的初始化
在与SD卡通信之前,首先需要配置MCF51QE128,并初始化SPI端口。代码如下:


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关键词: 设计 接口 SD

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