28.SD卡简介（SPI方式）——mini版专用

一。 SD卡简介

1. 什么是SD卡

2. SD卡的特点

3. SD卡的寄存器

CSD寄存器包括卡的容量，数据块的大小，非常重要的寄存器。

二。SPI 模式如何访问SD卡

1. SPI模式下，SD卡的命令格式

2. SD卡命令介绍

CMD0用来复位SD卡。

CMD8用来区分2.0卡还是1.0卡。

CMD9读取卡的特定的数据寄存器SCR。

CMD10读取卡的标志寄存器CID。

CMD16设置块大小，对于SDHC无效，SDHC固定是512字节。

CMD17读取一个块的数据。

CMD18读取多个块的数据。

CMD24是写入一个块的数据。

CMD25是写入多个块的数据。

每个指令都有一个响应。

SD卡和单片机的通信过程

R2到R7响应，请参照《SD卡2.0协议.pdf》7.3.2节

3. SD卡初始化

初始化步骤：

此流程图为SPI模式

流程解读： 先Power-on上电，然后延时大于74个CLK，然后使CS=0，发送CMD0，这样就进入SPI模式，然后发送CMD8（通常带个参数0x1AA）1为代表主机的供电范围为2.7V到3.6V和AA为检查通信，这个指令最重要的作用是用来区分是2.0的卡还是1.x的卡或是MMC卡，如果这个指令有响应，就是说明卡是2.0的卡或者是以后版本的卡，如果没有响应就说明是1.x的卡或是MMC卡，如果是2.0的卡就会有响应，然后检查卡的电压，CMD58是可选的指令，这里用不到，就不发送CMD58，发送ACMD41指令（注意在发送这个指令之前要先发送CMD55），如果主机支持高容量的卡就设置HCS位等于1，如果不支持，设置HCS=0，发送完ACMD41指令后，卡有个R1响应，如果R1响应中idle_state = 1,就是空闲状态=1，如果空闲状态=1，就不停发送ACMD41指令，知道空闲状态标志位idle_state=0，再进行下面的步骤，发送一个CMD58指令，通过CMD58指令，返回一个OCR寄存器的值（CMD58指令是读取OCR寄存器的值），OCR寄存器中有个CCS位，如果CCS=1，说明是一个2.0的SDHC高容量的卡，如果CCS=0，说明是 一个2.0的标准容量的卡，也就是0到2GB的卡。

     另外一个如果不响应CMD8，是一个1.x的卡或是MMC卡，然后同样CMD58指令不用，发送ACMD41指令，这里注意对于1.x的卡，HCS位是无效的，所以参数为0，对于ACMD41没有响应的话，就是一个MMC卡，如果对于ACMD41有响应，就判断idle_state位空闲状态是不是等于0，等于0以后这个就是1.x的标准容量的卡。

VHS位一般设置为0001b，CMD8使用的参数一般是0x1AA。

一般设置HCS位=1.

ACMD41指令只有第30位有效。

这里重点关心CCS位，如果是会SDHC卡，CCS=1，如果是SDSC卡，CCS= 0。通过CCS位可以区分是SDHC还是SDSC卡。

4. 单块数据读取512字节

接收512个字节的数据。

5. SD卡多块读取流程

注意：地址的单位跟卡的类型有关，数据地址如果是SDSC卡，地址单位是字节，如果是SDHC卡，是以512字节为单位，表示读取第几个512字节，2^32=4GB，对于SDSC卡足够寻址，SDSC卡最大为2GB，对于SDHC卡，寻址范围是2^32*512=2TB，所以SDHC卡最大为2T容量。

6. SD卡单块数据块写入流程

MCU可以读取MISO上的电平，如果读到是0，表示SD卡还在编程，就不能发新的数据，知道0xff，才能发送下一批数据。

7. SD卡多块数据块写入流程

注意：在发送结束令牌0xfd后，还要多写入一个512个字节的数据，然后才能完成写入。

发送完0xfd令牌以后，还要发送一个512字节的数据，然后才结束写入。

三。 硬件连接