SD卡协议详解：工作模式、命令与数据传输

SD卡协议(中文版)是一个关于Secure Digital (SD)存储卡与主机通信的关键技术规范，它定义了数据传输、命令交换以及卡片的不同工作模式。以下是一些主要知识点的详细解释： 1. **SD总线模式**： - SD卡采用SD总线，包括时钟(CLK)、双向命令和响应信号(CMD)、以及DAT0-3数据信号线，以及VDD和VSS电源/地线。 - 在SD模式下，支持单个主机连接多个从机（即SD卡），通过地址标识进行通信。主机可以向特定卡发送点对点命令，也可以广播命令给所有从机。 - 总线宽度可变，初始化后可以根据需要选择使用DAT信号线的数量。 2. **SD总线协议**： - 命令和数据流均具有起始位和结束位，确保数据的准确传输。命令由主机发起，响应由从机回应，而数据则在双向数据线上进行传输。 - 有三种工作模式：无响应模式、无数据模式和多块读/写操作模式，这些模式针对不同的数据处理需求。 3. **命令格式与响应格式**： - 命令格式规定了命令数据的结构，如CMD加上相应的参数，用于启动特定操作。响应格式则是对命令执行结果的反馈。 - 卡片上电后会自动初始化，CMD0可以用来复位卡，而SD_SEND_OP_COND(ACMD41)用于检查卡片的工作电压是否兼容。 4. **SD卡命令描述**： - 广播命令是向所有卡片发送，需要从机响应；点对点命令则是针对特定地址的卡片，同样需要响应。 - SD卡有卡识别模式和数据传输模式两种工作模式：卡识别模式在上电时使用，用于检测并确认卡片，而数据传输模式则用于数据交换。 5. **卡片状态与工作模式**： - 卡识别模式下，主机会复位所有卡片并检查工作电压，之后通过CMD线进行数据交互。当卡收到SEND_RCA(CMD3)命令后，进入数据传输模式。 - 在卡识别模式中，如工作电压不匹配，可以通过SD_SEND_OP_COND(ACMD41)命令进行校验，并可能进入InactiveState状态。 6. **卡状态转换**： - 卡的状态随命令和操作变化，例如，从IdleState（空闲状态）到ActiveState（活动状态），再到InactiveState（非活动状态），都需要遵循特定的命令流程。 通过理解和掌握SD卡协议，开发人员可以有效地控制和管理SD卡在设备中的行为，确保数据的正确传输和存储，这对于设计各种嵌入式系统和移动设备尤其重要。