SD卡兩種總線方式

SD卡的引腳定義：

注：S：電源供給I：輸入 O：采用推拉驅(qū)動(dòng)的輸出

PP：采用推拉驅(qū)動(dòng)的輸入輸出

SD卡支持兩種總線方式：

SD方式與SPI方式。SD模式是SD卡標(biāo)準(zhǔn)的讀寫方式，但是在選用SD模式時(shí)，往往需要選擇帶有SD卡控制器接口的MCU，或者必須加入額外的SD卡控制單元以支持SD卡的讀寫。然而，很多51單片機(jī)沒有集成SD卡控制器接口，若選用SD模式通訊就無形中增加了產(chǎn)品的硬件成本。在SD卡數(shù)據(jù)讀寫時(shí)間要求不是很嚴(yán)格的情況下，選用SPI模式可以說是一種最佳的解決方案。我用軟件模擬出SPI總線時(shí)序讀寫SD卡。

其中SD方式采用6線制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

而SPI方式采用4線制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。SD方式時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速度與SPI方式要快，采用單片機(jī)對SD卡進(jìn)行讀寫時(shí)一般都采用SPI模式。采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。這里只對其SPI方式進(jìn)行介紹。

SD卡SPI模式下與單片機(jī)的連接圖：

SD卡工作電壓范圍是2.0-3.6V

SD卡的IO的邏輯電平是3.3V，上圖只適合單片機(jī)的IO邏輯電平是3.3V的。

如果我們用的是5V的MCU我們就要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。(下面的方法是比較保險(xiǎn)的做法，也有人用電阻分壓)

解決邏輯器件接口的電平兼容問題，原則主要有兩條：

一為輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值，應(yīng)該大于接收電平器件識(shí)別為高電平的最低電壓值；

二為輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值，應(yīng)該小于接收電平器件識(shí)別為低電平的最高電壓值。

考慮到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下，通訊都是單向的，于是在單片機(jī)向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用晶體管加上拉電阻法的方案，而在SD卡向單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)可以直接連接，因?yàn)樗鼈冎g的電平剛好滿足上述的電平兼容原則，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。

這樣硬件連接就完成了，注意SD卡的工作電壓