SD卡SPI模式详解：从协议到应用

"SD卡SPI读写中文资料" SPI（Serial Peripheral Interface）模式是SD卡通信的一种方式，尤其适用于需要简洁接口和低功耗的应用。在SPI模式下，SD卡使用二次传递协议，该协议由基于Flash的SD卡提供。SPI模式是SD卡协议的一个子集，设计用于通过SPI信道进行通信。此模式在SD卡接收到初始化的CMD0复位指令后被激活，并且一旦选定，在电源接通期间无法更改。 SPI总线的结构是字节定向的，每个指令或数据块由一个8位字节和一个CS（Chip Select）信号组成。通信过程包括指令、响应和数据传输，所有这些都由主机控制。与SD模式相比，SPI模式的主要优点是它可以使用标准的SPI主机，简化硬件设计，但代价是牺牲了一定的性能。 SPI模式与SD模式在响应特性上有显著区别： 1. 在SPI模式中，无论何时只要卡被选中，它都会对指令做出响应。 2. SPI模式会产生一个额外的8位响应。 3. 当SD卡在数据传输中遇到问题时，它会返回错误响应，而在SD模式中，通常会执行空操作。 在数据传输期间，除了命令响应外，SPI模式还会有特定的信息响应标志，尤其是在写操作时，这些标志会被发送给SD卡。数据块的大小可以是一个扇区，也可以小到一个字节。读/写操作涉及到CSD（Card-Specific Data）寄存器。 模式选择是在SD卡上电时自动完成的。默认情况下，SD卡进入SD模式，但如果在接收CMD0复位指令时CS信号为低，它将切换到SPI模式并进入空闲状态。若SD卡识别到应保持在SD模式，它将忽略后续指令，继续处于SD模式。如果需要返回SD模式，必须重新上电。在SPI模式下，SD卡遵循部分SD卡协议，并且所有支持SPI模式的指令始终有效。 SPI模式中的数据传输受到CRC（循环冗余校验）保护，以确保数据在总线上传输时的准确性。每个SD卡在总线上的数据交换都会伴随CRC校验，增强了数据的完整性。 总结来说，SPI模式为SD卡提供了一种简洁而有效的通信方式，特别适合资源有限的嵌入式系统，但它牺牲了SD模式中的某些高级功能和性能。理解SPI模式的工作原理对于开发涉及SD卡的嵌入式系统至关重要。