版本编号 | 变更内容 | 变更人 | 变更日期 |
V1.0 | 初始发布 | | 2012.12.20 | 蒸压加气块
V1.1 | update | | 2013.12.20 |
V1.2 | | | |
| | | 视频会商 | 雕刻笔
1、 概述
SD卡全名：Secure Digital Memory Card， 它是由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制，具有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。SD存储卡是特别为符合新出现的音频和视频消费电子设备的安全性、容量、性能和环境要求而设计的一种存储卡，它有比较高的数据传送速度，而且不断更新标准。S
D卡系统是一个新的大容量存储系统，基于半导体技术的变革。它的出现，提供了一个便宜的、结实的卡片式的存储媒介，为了消费多媒体应用。SD卡可以设计出便宜的播放器和驱动器而没有可移动的部分。一个低耗电和广供电电压的可以满足移动电话、电池应用比如音乐播放器、个人管理器、掌上电脑、电子书、电子百科全书、电子词典等等。它使用非常有效的数据压缩比如MPEG，SD卡可以提供足够的容量来应付多媒体数据。 SD卡在24mm*32mm*2.1mm的体积内结合了快闪记忆卡控制与MLC技术和东芝的NAND技术，通过9针的接口与专门的驱动器相连接，不需要额外的电源来保持其上的记忆信息。
无论是听音乐、摄影、拍照、存档、或使用智能型手机，SD规格让制造商每天用效能更高的产品，传递更美好的日常使用经验给上百万个消费者。
作为一种产业通用技术标准，SD提供移动储存产业一个多元化的市场区隔应用，包括：移动电话、数码相机、MP3播放器、个人计算机个人电脑、平板计算机平板电脑、列表机打印机、汽车导航系统、电子书、以及更多消费性电子设备。目前华阳通用的SD卡主要应用在导航数据存储以及娱乐影音方面，高质量的SD卡硬件设计对于公司的导航产品起着非常重要的作用。
2、 SD卡硬件设计规范指导
SD卡的接口设计主要从工作原理、分类、原理图设计，ESD设计、PCB注意事项等方面来逐一讲解。作为车载影音娱乐系统的开发，离不开SD卡的应用，好的硬件设计会减少后续不必要的麻烦。严格的设计规范，增强产品的可靠性，有效的降低公司的开发成本以及售后服务成本。
2.1 SD卡接口总线分类
SD卡的接口可以支持两种操作模式：1）SD卡模式；2）SPI模式。主机系统可以选择其中任一模式，SD卡模式允许4线的高速数据传输。SPI允许简单通用的SPI通道接口。SD模式多用于对SD卡读写速度要求较高的场合，SPI模式则是以牺牲读写速度换取更好的硬件接口兼容性。由于SPI协议是目前广泛流行的通信协议，大多数高性能单片机都配备了SPI硬件接口，硬件连接相对简单，因此，在对SD卡读写速度要求不高的情况下，采用SPI模式无疑是一个不错的选择。目前公司用的比较多的是第一种，即SD卡模式，所以本文后续讲到的内容主要是以SD卡模式为主。目前市面上的SD卡的class规格如下：
Class 0 ：未定义它的传输速度！！
Class 2 ：定义它的传输速度大于等于2MB/sec
Class 4 ：定义它的传输速度大于等于4MB/sec
Class 6 ：定义它的传输速度大于等于ct二次过电压保护器6MB/sec
Class 10 ：定义它的传输速度大于等于10MB/sec
协议中还规定了SDHC和SDXC这两类卡的传输速度应当大于等于2MB/sec。
2.1.1 SD总线拓扑
SD卡总线有一个主机、多个从机和同步的星形拓扑结构，所有卡共用时钟、电源和地信号。命令（CMD）和数据（DAT0~DAT3）是卡的专用信号，为所有卡提供连续的点对点连接。
在初始化过程中，CMD被分别发送到各张卡，允许应用程序检测到卡并向卡槽分配逻辑地
址。各张卡的数据通常独立地发送或者接收，但是为了简化卡的成批处理，在初始化进程后，所有命令可能同时发送到所有卡。
图1 SD卡总线拓扑图
2.1.2 SPI总线拓扑
SD卡兼容的SPI通信模式使SD卡可以通过SPI与市场上的许多微控制器通信。这个接口在上电后的第一个复位命令期间选择，而且在上电期间不能修改。
SPI标准只定义了物理链路而不是完整的数据传输协议。SD卡的SPI共跟你过使用相同的SD模式命令集。从应用的观点来开，SPI模式的优点是能使用现成的主机，因此将设计工作量降至最低，但是缺点是性能有所损失，例如不能像SD模式一样选择总线的宽度。
和其他SPI设备一样，SD存储卡的SPI由以下4个信号组成：
CS： 主机发送的片选信号
CLK： 主机发送的时钟信号
超高压食品 DATAIN： 主机向卡发送的数据信号
DATAOUT：卡向主机发送的数据信号
车载mp3播放器
图2 SPI模式总线拓扑图
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