SD卡的控制方法（指令集和控制时序）

1.SD卡的命令格式：

SD卡的指令由6字节(Byte)组成，如下：

Byte1：0 1 x x x x x x(命令号，由指令标志定义，如CMD39为100111即16进制0x27，那么完整的CMD39第一字节为01100111，即0x27+0x40)
Byte2-5:Command Arguments,命令参数，有些命令没有参数
Byte6:前7位为CRC(Cyclic Redundacy Check，循环冗余校验)校验位，最后一位为停止位0

2.SD卡的命令

SD卡命令共分为12类，分别为class0到class11，

不同的SDd卡，主控根据其功能，支持不同的命令集 如下:

Class0 :(卡的识别、初始化等基本命令集)

CMD0:复位SD 卡.

CMD1:读OCR寄存器.

CMD9:读CSD寄存器.

CMD10:读CID寄存器.

CMD12:停止读多块时的数据传输

CMD13:读 Card_Status 寄存器

Class2 (读卡命令集):

CMD16:设置块的长度

CMD17:读单块.

CMD18:读多块,直至主机发送CMD12为止 .

 

Class4(写卡命令集) :

CMD24:写单块.

CMD25:写多块.

CMD27:写CSD寄存器 .

Class5 (擦除卡命令集):

CMD32:设置擦除块的起始地址.

CMD33:设置擦除块的终止地址.

CMD38: 擦除所选择的块.

Class6(写保护命令集):

CMD28:设置写保护块的地址.

CMD29:擦除写保护块的地址.

CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits

class7：卡的锁定，解锁功能命令集

class8：申请特定命令集 。

class10 －11 ：保留

其中　class1,    class3,class9：SPI模式不支持

 

 

 

了解了指令的形式和具体的控制内容，下面主要解决的就是MCU与SD卡的通信问题，通信主要需要注意下面的问题：

（1）供电电压：必须是3.3V

   (2) 通信模式的切换：SD卡有两种通信模式：SPI模式和SD模式,默认情况下的通信模式是SD模式,但是我们常用的模式是SPI模式,这就需要一个切换模式的方法,具体的实现方法在其他地方也都有介绍,其关键的地方就是先上电延时大于74个时钟周期后发送复位命令,复位成功(接收到0x01的响应)后,连续发送CMD55和ACMD41,直到响应0X00为止，此时SD卡已经进入SPI模式。

（3）上面所说的发送复位命令（CMD0）以及CMD55和ACMD41要有具体的实现方法，需要解决的就是时序问题，

下图就为复位的时序图，只要能够按照下图的时序进行操作，肯定能够复位成功.

 

  

 

本复位分为（1）上电，（2）延时74个周期以上，（3）发送命令CMD0,(4)发送命令参数0X0000,(5)发送CRC校验0X95,(6)等待响应(7)响应0X01此时得到正确响应复位成功,否则重复以上操作直到成功为止。

介绍复位的同时其他的命令也和复位命令类似，只是根据命令的作用不同有着不同的响应类型和不同的后续操作，下面给出集中常用命令的时序图。

（1）读CID寄存器时序图

 

 

说明：当发送命令并得到响应0X00后就开始准备接收CID寄存器中的内容，此时只要接收到起始标志0XFE后，之后的16个字节的内容即为CID寄存器的内容。

（2）读CSD寄存器内容时序和读CID的类似，只是此时发送的命令为CMD9

SD卡数据的读写是以块为单位:默认情况下一块的大小为512字节

(3) 读SD卡一个块(512字节)时序

 

(4) 写一个块(512字节)时序图