SD卡SPI模式详解及优缺点

"SD卡中文资料，包括SPI模式的详细介绍" 在深入探讨SD卡的SPI模式之前，首先要明白SD卡的基本工作原理。SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种用于存储数据的便携式闪存设备，广泛应用于数码相机、手机、个人计算机等设备中。它通过特定的接口与主机系统进行数据交换，而SPI（Serial Peripheral Interface）模式是其中的一种通信方式，尤其适用于那些资源有限或者需要简化接口设计的系统。 7.1 SPI模式介绍 SPI模式是一种由Flash设备（如基于SD卡的设备）提供的二次传递协议。该模式是SD卡协议的一个子集，专为使用SPI总线进行通信而设计。当SD卡接收到初始化命令CMD0并检测到CS（Chip Select）信号为低时，会自动切换到SPI模式，并且在电源开启后无法改变此模式。SPI模式的优点是它可以使用标准的SPI主机，减少外部组件，但代价是牺牲了性能，因为相较于SD模式，它的数据传输速率较低。 7.2 SPI总线结构 SPI总线通信基于字节，每个指令或数据块由8位字节和CS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模式有以下不同： 1. 无论何时CS信号被选中，卡都会响应指令。 2. 每个指令会有额外的8位响应。 3. 当SD卡在数据传输过程中出现问题，它会给出错误响应，而不仅仅是SD模式下的空操作。 7.2.1 模式选择 SD卡上电后默认进入SD模式。若在接收CMD0命令期间CS保持低位，则卡会切换到SPI模式并进入空闲状态。若需要维持SD模式，卡将忽略后续指令，继续留在SD模式。一旦进入SPI模式，除非重新上电，否则无法返回SD模式。SPI模式下，SD卡仅遵循部分SD卡协议，但仍接受特定的SPI模式指令。 7.2.2 总线传输保护 为了确保数据传输的准确性，SPI模式下的SD卡使用CRC（循环冗余校验）进行保护。这有助于检测并纠正传输中的错误。此外，SPI模式还提供了非保护模式，允许用户在不需要CRC保护的情况下进行数据传输，以简化硬件或固件的设计。 SPI模式为SD卡提供了一种简单而实用的通信机制，特别是在资源受限的环境中。虽然其性能不及SD模式，但对于许多应用来说，SPI模式的易用性和兼容性使其成为理想的解决方案。理解和掌握SPI模式对于开发涉及SD卡的嵌入式系统至关重要。