SD卡数据传输与安全机制

"该文主要讨论的是SD2.0协议中的数据传输模式，特别是与专业嵌入式软件开发相关的知识，涉及SD卡的频率操作、数据传输和安全特性。" 在SD2.0协议标准中，数据传输模式是关键的一环，它允许主机与SD卡之间进行有效的数据交换。在卡识别模式，主机需维持在Fod频率，以适应某些可能有限制的卡片。一旦进入数据传输模式，主机则可以切换到Fpp频率范围内进行操作。这个频率范围的详情可在协议的6.7章节找到。在这个阶段，主机通过发送SEND_CSD(CMD9)命令获取卡的具体信息，例如卡的块长度和存储容量，这些信息对于正确地读写数据至关重要。 SD卡的设计不仅考虑了存储需求，还强调了安全性和性能。它们遵循SDMI标准，具备内容保护机制，采用双向认证和先进的加密算法，防止未经授权的访问。此外，SD卡还支持如ISO-7816这样的标准，使其能接入共享网络和其他系统，用于移动商务和数字签名等应用。 SDIO卡是SD卡的一种扩展，它在单独的SDIO卡规范中定义，同时兼容SD卡的机械、电气、电源、信号和软件标准。SDIO卡可以结合存储功能和输入/输出（IO）功能，旨在为移动设备提供低功耗下的高速数据读写。当SDIO卡插入非SDIO主机时，应能被安全地忽视，而不会造成物理损坏或软件中断。一旦插入SDIO主控，检测过程会按照扩展了SDIO规范的SD卡规范进行。 SD卡的通信基于9针接口，最高可工作在50MHz频率，并能在低电压下运行。通信协议是SD规范的重要组成部分，包括了安全、音频、文件系统和物理层等多个方面的规定。每个规范都有其特定的用途： - 安全规范详细阐述了内容保护机制和特殊应用命令。 - 音频规范则专注于音频应用的实施需求。 - 文件系统规范定义了存储在SD卡上数据的文件格式化结构，包括保护和非保护区域。 - 物理层规范，即本文档的主要内容，描述了SD卡的物理接口和命令协议，包括系统概念概述、SD卡的特征描述以及性能指标等。 理解这些知识点对于专业嵌入式软件开发人员来说非常重要，因为它们涉及到如何正确地设计和实现与SD卡交互的系统，以及如何确保数据的安全传输和存储。