11arm裸機(jī)第十一部分nandflash和inand sd卡物理層簡化版

SD卡規(guī)概 系統(tǒng)特 SD卡的系統(tǒng)概 總線拓?fù)浣Y(jié) 總線協(xié) SD卡的引腳與寄存 與多卡兼 SD卡的功能介 卡的寄存 SD卡的硬件接 SPI模 SD卡的機(jī)械規(guī) 卡的外 機(jī)械外形參 系統(tǒng)：卡和連接 薄（1.44mm）SD 附 縮寫和術(shù) SD卡（SecureDigitalMemoryCard）是特別為符合新出現(xiàn)的音頻和視頻消費(fèi)電子設(shè)備的安全性、容量、性能和環(huán)境等要求而設(shè)計(jì)的一種卡。SD卡包含符合SDMI標(biāo)準(zhǔn)安全性的 保護(hù)機(jī)制，速度更快而且容量更大。SD卡的安全系統(tǒng)使用雙方認(rèn)證和“新的算法”技術(shù)，防止卡的內(nèi)容被使用。它還提供了一種無安全性的方法用戶自己的內(nèi)容。SD存儲卡的物理外形、引腳分配和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議都向前兼容多卡（MtMi的一部分。SD卡的主機(jī)接口也支持常規(guī)的多卡操作。也就是說向前兼容多卡。實(shí)際上，SD卡和多卡的主要區(qū)別在初始化過程。 SD卡物理層規(guī)范（本文檔圖 SDSD卡物理層規(guī)范（本文檔SD卡音頻規(guī)SD卡文件系統(tǒng)規(guī)SD卡安全規(guī) SD卡物理層規(guī)范（介紹了SD卡使用的物理接口和命令協(xié)議。的目的是定義SD存了SD卡的物理和機(jī)械特性以及卡槽的最小標(biāo)準(zhǔn)。 SD卡ACMD41：2.0～3.6V其令和器：2.7～3.6V?？ㄓ斜Ｗo(hù)功能（可選內(nèi)嵌的寫保護(hù)特性（永久和暫時(shí)檢測卡（插入／拔出6線的通信信道（條數(shù)據(jù)線SD卡的系統(tǒng)概SD卡為應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員提供了低成本的大容量設(shè)備（如可移動的卡，支持高安全等級的保護(hù)以及簡單、易于實(shí)現(xiàn)的接口。按提供的功能（由SD卡系統(tǒng)命令的子集給出）差異，SD卡可以只讀（ROM這些卡有固定的數(shù)據(jù)內(nèi)容它們典型用于軟件、音頻、等的銷售。支持2.0V~3.6V的初始化／識別過程的SD卡這個(gè)工作電壓范圍在CSD寄存器定義。工作。SDLV卡與SD卡的標(biāo)識不一樣。SD卡系統(tǒng)包括SD卡（或幾種卡）的總線及其主機(jī)／應(yīng)用。主機(jī)和SD卡系統(tǒng)的通訊協(xié)議。保護(hù)（安全）系統(tǒng)將在SD卡安全規(guī)范SDD0-D3,D0-D3,D0,CS,D1&D2 卡 圖 SD卡系統(tǒng)的總線拓?fù)浣Y(jié) DAT0～DAT3:4個(gè)雙向的數(shù)據(jù)信號； （參考圖2（CMD（DAT0~D3）。SD總線允許動態(tài)配置數(shù)據(jù)線的數(shù)在上電后SD卡默認(rèn)只使用DAT0進(jìn)性允許簡單地交替選擇HW成本和系統(tǒng)性能。注意：SD主機(jī)在不使用DAT1~DAT3時(shí)可以使自己的DAT1~DAT3線處于三態(tài)（輸入模式）當(dāng)。SPISD卡兼容的SPI通信模式使SD卡可以通過SPI信道與市場上的SPI標(biāo)準(zhǔn)只定義了物理鏈路而不是完整的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。SD卡的SPI功能使用相SD模式命令集。從應(yīng)用的觀點(diǎn)看來，SPI模式的優(yōu)點(diǎn)是能使用SD模式一樣選擇總線寬度。SPISPISPI SPI信道由以下4個(gè)信號組成： DataOut:卡向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。另一個(gè)SPI共有的特性是字節(jié)傳輸，這種特性也能在SD卡實(shí)現(xiàn)。所有數(shù)令牌都是字節(jié)（8位）CS 圖 SD卡系統(tǒng)（SPI模式）的總線拓?fù)浣Y(jié)個(gè)命令來說，卡（從機(jī)）由低電平有效的CS信號選中（見圖3。CSSPI處理（命令、響應(yīng)和數(shù)據(jù)）期間必須連續(xù)有效。唯一的例外CS信號SD （時(shí)從所有連接的卡發(fā)送到主機(jī)到 在CMD線上串行傳輸。從主機(jī)到 從主機(jī)到 從卡到主 圖 “無響應(yīng)”和“無數(shù)據(jù)”操D總線的基本處理是命令／響應(yīng)處理（請參考第四章有數(shù)據(jù)令牌。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

命命數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)塊的讀操

多塊的讀操5（多）

數(shù)據(jù)停止操

命 響命數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 塊的寫操

多塊的寫操6（多）

數(shù)據(jù)停止操發(fā)送器1=主機(jī)命命令發(fā)送器1=主機(jī)命起 受7位的CRC校驗(yàn)和保 結(jié)束位總 總為“1”011總長度=48圖 命令令牌的格和響應(yīng)的詳4.7CRC保護(hù)算法是16CCITT多項(xiàng)式。所有使用的CRC類型在4.5節(jié)介紹。發(fā)送器001總長度001總長度=48R1,0000內(nèi)容=CID或1

響應(yīng)內(nèi)容：映射令和狀態(tài)線信息（R1響應(yīng)結(jié)束位總為

圖 響應(yīng)的令牌格4位（9章。起始和結(jié)束位以CRCDATCRC位。CRCDAT0發(fā)送到主機(jī)（DAT1~DAT3在此期間無

MSB LSB 01塊的長標(biāo)準(zhǔn)總線01塊的長寬總線（使用4條數(shù)據(jù)線

總為“1”031021011001（（塊的長度9SPISD信道基于以起始位開始、以停止位結(jié)束令和數(shù)據(jù)位流，而SPI信道是面向字節(jié)的。每個(gè)命令或數(shù)據(jù)塊都由8位的字節(jié)組成，而且字節(jié)與CS信號對齊（即長度是8個(gè)時(shí)鐘周期的倍數(shù)。SD協(xié)議相似，SPI報(bào)文由命令、響應(yīng)和數(shù)據(jù)塊令牌組成。主機(jī)和卡之間的所有通信都由主機(jī)控制。主機(jī)通過將CS信號置低電平啟動總線處理。使用兩種新的響應(yīng)結(jié)構(gòu)（816位而不是用SD模式中的超時(shí)響應(yīng)。SPISPI工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它值使用讀操作像SD協(xié)議一樣用STOP_TRANSMISSION命令終止。 響數(shù)據(jù)命響數(shù)據(jù)命塊的讀操圖 讀操CCITTx16+x12+x5+11611顯示了用錯誤令牌而不是用數(shù)據(jù)塊終止的數(shù)據(jù)讀操從主機(jī)到 從卡到主

數(shù)據(jù)錯誤令從卡到主 下一條命

圖 讀操作――數(shù)據(jù)錯SPI模式支持單塊和多塊的寫命令。在接收有效的寫命令前，卡會用響應(yīng)令牌響應(yīng)，并等待主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)塊。CRC后綴、塊的長度和起始地址的限制都與讀操作相同（見圖12。

數(shù)據(jù) 忙 數(shù)據(jù)響忙

圖 寫操

忙令牌流（有效地保持DataOut線為低電平。 123456712345679 圖 SD卡的形狀和接口（上視圖圖13顯示了SD卡的一般形狀和接口觸點(diǎn)。詳細(xì)的物理尺寸和機(jī)械描表 SD卡的焊盤分SD1卡的檢測[BitI2I3SS4SS5II6SS7數(shù)據(jù)線[Bit8數(shù)據(jù)線[Bit9數(shù)據(jù)線[Bit擴(kuò)展的DAT線（DAT1~DAT3）在上電后是輸入。它們在執(zhí)行SET_BUS_WIDTH命令后作為DATDAT1~DAT3線時(shí)，主機(jī)應(yīng)使自己的DAT1~DAT3線處于輸入模式。這樣定義是為了與多卡上電后，這條線是帶50K?的上拉輸入線（可以用于檢測卡或選擇SPI模。用戶可以在正常的數(shù)據(jù)傳輸中用SET_CLR_CARD_DETECT（ACMD42）命令斷開上拉電阻的連接每都有一組消息寄存器（見第五章SD卡物理層規(guī)范的介紹表 SD卡寄存 卡 發(fā)送的GO_IDLE（CMD0）命令復(fù)位。VDAT DATCD/DAT接口驅(qū)動 DATC卡的接口控制器內(nèi)核接 器內(nèi)圖 SD卡的體系結(jié)與多卡兼支持（3。設(shè)計(jì)能支持這兩種類型卡的主機(jī)系統(tǒng)非常簡單。它的表 SD卡與多卡特性集的差SD14系統(tǒng)的總線）總線拓?fù)浣Y(jié)在多卡中，所有卡OD驅(qū)動器發(fā)送1在多卡系統(tǒng)規(guī)范V2.11中定義，由MMCA技術(shù)發(fā)布RC（CMD3SD卡提供兩個(gè)新令改善寫性（ACMD23、最大的時(shí)鐘可選當(dāng)在SD卡槽中插入多卡時(shí)，通常能識別出這是一張無寫保引腳#1的特性有卡的內(nèi)部上拉電阻在SD卡中引腳CSDMMC不同（主是扇區(qū)大小／組不CIDMMCSD卡的生產(chǎn)日期字段更大。產(chǎn)品ID字段更小SPI讀/流的讀／寫支持（可選SD卡支持單塊I/O支持（可選SD卡不支持在增加的內(nèi)容中SD卡和多卡的唯一差別是總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和初始化協(xié)議。多卡連接在相同的總線上，通過開漏輸出的同步傳輸來識別，SD存儲卡與主機(jī)有獨(dú)立的點(diǎn)對點(diǎn)連接，而且一次連續(xù)識別所有卡（請參考表4SD卡和多卡命令集之間的比較。SD卡協(xié)議命令的詳細(xì)介紹請參考第4章。SD協(xié)議定義的初始化過程用于識別當(dāng)前已經(jīng)連接到總線的多卡或SD考第9章但它的定義方式使多卡可以插入SD卡的插槽。注意：由SD卡有三種不同的卡檢測機(jī)制（即：用WP開關(guān)檢測卡的機(jī)械插入、于多卡來說無關(guān)的（或操作不同，因此建議不要只是依賴卡的占先式檢測表 命令比較類SD多第0CMD（在SD卡中ACMD41用于替代CMD1CMD（相似令，除了用于發(fā)送儲卡：推挽；多卡：開漏CMD（多卡中分配的是主機(jī)地制CMD4-第1第0-CMD12-（強(qiáng)制CMD12-第2-CMD16-（強(qiáng)制CMD16-第3-第4-CMD24-（可寫卡強(qiáng)CMD24-第6-CMD28-（可選CMD28-第5-CMD32-（可寫卡強(qiáng)CMD32--CMD34-SD卡不支持TAG和組（可寫卡強(qiáng)第9-CMD39-第7-CMD42-（可選CMD42-第8-CMD55-（強(qiáng)制CMD55-CMD60-CMD60--（為廠商保留（為廠商保留SD卡的功能介SD卡的硬件接SPISD卡的機(jī)械規(guī) mendations保護(hù)外部信號的觸點(diǎn)表 SD卡的外殼——外部信號觸ESC的數(shù)91.21.7mmx30m?（情況：100微型中斷（micro<表 SD卡的外殼——尺SD卡的外殼x32.1mm)m平坦（除了觸點(diǎn)區(qū)ESC觸點(diǎn)表 可靠性和耐用(溫度：-40°C(168h)85°C(鹽水噴射：3%NaCl/35C;24hacc.MILSTDMethod抗彎性（扭矩（0.15N.m或±2.51.5mUV形狀（≤－0.1mm/cm2；無裂縫；無玷污物（如脂肪、油污等WP開關(guān)的最小撥靜電放電（ESD）要求的ESD參數(shù)包括：(1)模型：±4KV100pf/1.5(2)機(jī)械模型：±0.25KV200pf0?±8kV（耦合平面放電±15kV（空氣放電圖 SD卡――機(jī)械描述圖 SD卡――機(jī)械描述圖 SD卡――機(jī)械描述不可 可

圖 各種情況下和不同的卡類型中的WP開關(guān)定要保證在熱插拔過程中卡被可靠地初始化，主機(jī)必須采取某些措施。例如用支持熱插拔的卡連接器保證按正確的順序連接卡的引腳。VSS（3）和電源電壓Vdd（4CLK、CMD、DAT0、DAT1、DAT2Vss（引腳6CD／DAT3（引腳1圖 反向插?。?.44mm