STM32使用SDIO进行SD卡读写-初步认识SD卡

Posted 2020-11-23 pureheart

先介绍几个协会的网站，里面有相关的文件

多媒体卡协会网站：www.mmca.org（STM32F4的SDIO支持的一种通讯，但不是本文的重点）

SD卡协会网站：www.sdcard.org

CE-ATA：www.ce-ata.org（STM32F4的SDIO支持的一种通讯，但不是本文的重点）

我会着重在SD卡和SDIO协议的部分，以下图片截至SD卡协会网站

原本SD协议是用在存储上的（图片蓝底处），后来扩展了一个叫SDIO的协议（全名：Secure Digital Input and Output）（图片紫底红框处）

这个协议属于外设接口，使得它能连接一些外设，例如：GPS 相机 Wi-Fi 调频广播 以太网 条形码读卡器 蓝牙，从此跳出存储这个局限

 

下面是几种卡的类型（容量），配合上面图片写的图标

另外，我没能找到SDUC的SD卡

STM32F4里，只支持SD 2.0协议，SD和SDHC属于这个范畴，SDXC是4.0协议，所以不支持

其他相关的技术，可以去SD卡协会网站查看

 

下面来说明一下SD卡的引脚

SD卡的读取方式有两种：SDIO、SPI

【SDIO模式】

CLK：时钟，通信过程需要的东西，没这个东西，数据会不稳定

CMD：命令，可下达命令，例如读取SD卡的信息，或是写入数据等等

DAT0、1、2、3：数据线

VCC、VSS：电源和地

【SPI模式】

CLK：时钟，理由同SDIO里面的CLK

MOSI：命令或数据输出到SD卡

MISO：SD卡传输数据到主机

CS：片选，选择是否要操作当前的SD卡

 

SDIO的存储速度会高于SPI，假设都是SD卡传输数据到主机

SDIO有4条数据线，而SPI只有MISO这1条

另外，SDIO相当于总线，它可以挂载很多SD卡，但是STM32F4只支持一张SD卡

在与SD卡操作的过程中，会有两种不同的操作频率

第一种：识别SD卡阶段的时钟频率FOD，最高为400KHz

第二种：后续数据传输的时钟频率FPP，默认最高为25MHz，还可以透过寄存器修改，修改后最高为50MHz

 

下面介绍SD卡的8个寄存器

CID：卡识别寄存器，一些制造商ID、版本、日期等相关讯息

RCA：相对卡地址寄存器，初始化时，动态由主机确定，后续挂载在SDIO总线上时，透过RCA找到对应的SD卡来进行操作

DSR：驱动级寄存器，配置卡的输出驱动

CSD：卡的特殊数据寄存器，SD卡的操作信息

SCR：SD配置寄存器，SD卡的特殊信息

OCR：操作条件寄存器，例如SD卡的电压信息

SSR：SD状态寄存器，SD卡专有的特征信息

CSR：SD卡状态寄存器，SD卡的状态信息

 

这一章节先结束，下一章来说明命令（CMD）的部分