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SD卡管脚排列和总线是怎么读写的？

SD 卡的引脚定义 ：

SD卡引脚功能详述：

引脚

编号

SD模式

SPI模式

名称

类型

描述

名称

类型

描述

CD/DAT3

IO或PP

卡检测/

数据线3

#CS

片选

CMD

命令/

回应

数据输入

VSS1

电源地

VSS

电源地

VDD

电源

VDD

电源

CLK

时钟

SCLK

时钟

VSS2

电源地

VSS2

电源地

DAT0

IO或PP

数据线0

O或PP

数据输出

DAT1

IO或PP

数据线1

RSV

DAT2

IO或PP

数据线2

RSV

注：S：电源供给 I：输入 O：采用推拉驱动的输出

PP：采用推拉驱动的输入输出

SD卡支持两种总线方式：

SD方式与SPI方式。SD模式是SD卡标准的读写方式，但是在选用SD模式时，往往需要选择带有SD卡控制器接口的MCU，或者必须加入额外的SD卡控制单元以支持SD卡的读写。然而，很多51单片机没有集成SD卡控制器接口，若选用SD模式通讯就无形中增加了产品的硬件成本。在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下，选用SPI模式可以说是一种最佳的解决方案。我用软件模拟出SPI总线时序读写SD卡。

其中SD方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。

而SPI方式采用4线制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快，采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用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。这里只对其SPI方式进行介绍。

SD卡SPI模式下与单片机的连接图：

SD卡工作电压范围是2.0-3.6V

SD卡的IO的逻辑电平是3.3V，上图只适合单片机的IO逻辑电平是3.3V的。

如果我们用的是5V的MCU我们就要进行电平转换。(下面的方法是比较保险的做法，也有人用电阻分压)

解决逻辑器件接口的电平兼容问题，原则主要有两条：

一为输出电平器件输出高电平的最小电压值，应该大于接收电平器件识别为高电平的最低电压值；

二为输出电平器件输出低电平的最大电压值，应该小于接收电平器件识别为低电平的最高电压值。

考虑到SD卡在SPI协议的工作模式下，通讯都是单向的，于是在单片机向SD卡传输数据时采用晶体管加上拉电阻法的方案，而在SD卡向单片机传输数据时可以直接连接，因为它们之间的电平刚好满足上述的电平兼容原则，既经济又实用。

这样硬件连接就完成了，注意SD卡的工作电压

单片机之SD IO接口

SD 卡(Secure Digital Memory Card)在我们生活中已经非常普遍了，控制器对 SD 卡进行读写通信操作一般有两种通信接口可选，一种是 SPI接口，另外一种就是 SDIO 接口。

SDIO全称是安全数字输入/输出接口，多媒体卡(MMC)、SD卡、SD I/O 卡都有 SDIO 接口。STM32F42x 系列控制器有一个 SDIO 主机接口，它可以与 MMC卡、SD卡、SD I/O 卡以及 CE-ATA 设备进行数据传输。MMC卡可以说是 SD卡的前身，现阶段已经用得很少。

SD I/O卡本身不是用于存储的卡，它是指利用 SDIO 传输协议的一种外设。比如 Wi-FiCard，它主要是提供 Wi-Fi功能，有些 Wi-Fi模块是使用串口或者 SPI接口进行通信的，但Wi-Fi SDIO Card是使用 SDIO 接口进行通信的。并且一般设计 SD I/O 卡是可以插入到 SD的插槽。CE-ATA是专为轻薄笔记本硬盘设计的硬盘高速通讯接口。

一张 SD卡包括有存储单元、存储单元接口、电源检测、卡及接口控制器和接口驱动器 5个部分。存储单元是存储数据部件，存储单元通过存储单元接口与卡控制单元进行数据传输；电源检测单元保证 SD卡工作在合适的电压下，如出现掉电或上状态时，它会使控制单元和存储单元接口复位；卡及接口控制单元控制 SD卡的运行状态，它包括有 8个寄存器；接口驱动器控制 SD卡引脚的输入输出。

对 SD 卡进行控制操作并不是像操作控制器 GPIO相关寄存器那样一次读写一个寄存器的，它是通过命令来控制，SDIO 定义了 64 个命令，每个命令都有特殊意义，可以实现某一特定功能，SD卡接收到命令后，根据命令要求对 SD卡内部寄存器进行修改，程序控制中只需要发送组合命令就可以实现 SD卡的控制以及读写操作。