SD存儲卡硬件接口

SD存儲卡有6條通信線路和3條供電線路:

CMD:命令是雙向信號。主機和卡驅動以推拉方式工作。

DAT0-3:數據線是雙向信號。主機和卡驅動在推拉模式下運行

CLK:時鐘是主機到卡的信號。CLK工作在推拉模式

Vdd: Vdd是所有卡的供電線路。

Vss1, Vss2是兩條地線。

除了那些連接到內部卡電路的線路外，還有兩個寫保護/卡檢測開關的觸點，它們是插座的一部分。這些觸點不是強制性的，但如果它們存在，則應按下圖所示進行連接。當使用DAT3檢測卡時，應斷開DAT3的RDAT，另接一個電阻接地。

SD NAND

如果使用SD NAND時，只需使用CMD、DAT0-3、CLK、Vdd、Vss共計8個網絡即可。可以選用1線程和4線程,最高工作頻率可以達到50MHz

Rdat和Rcmd是上拉電阻，當沒有卡插入或所有卡驅動處于高阻抗模式時，保護CMD和DAT線路免受總線浮動。即使主機在SD模式下僅使用1bit - 1模式的SD存儲卡，主機也應通過RDAT拉出所有的DAT0-3線。此外，主機應該在SPI模式下拉出所有的“RSV”線，即使它們沒有被使用。Rwp用于寫保護/卡檢測開關。

應用:如果主機在電源線上使用去耦電容，以減少熱插拔產生的涌流影響.

熱插拔

為了保證在熱插拔過程中卡引腳連接的正確順序，必須使用特殊的熱插卡連接器或主機側的自動檢測環路。即使在電源(Vdd)上電的情況下，在SD Memory card總線上插拔卡也不會損壞卡。數據傳輸操作受到CRC碼的保護，因此由于插卡和拔卡引起的任何位變化都可以被主機檢測到。

當CLK攜帶時鐘頻率fpp時，插入的卡也應正確復位。每個卡都應有電源保護，以防止卡(和主機)損壞。主機檢測到拔插導致的數據傳輸失敗。它們應該由應用程序更正，它可以重復發出的命令。

卡檢測(插/拔)

為了能夠給用戶反饋指示，SD存儲卡系統需要實現插卡或拔出卡的檢測。一種方法是由連接器產生卡檢測信號。

另一種方法是通過感應卡的引腳1，檢測其上的上拉電阻。這個和其他幾個卡檢測選項的詳細描述在“Part H2主機實現指南”中給出。

上電

“上電時間”定義為電壓從0伏上升到Vpp min的時間(參見6.6)，取決于應用參數，如SD卡的最大數量，總線長度和電源單元的特性。

“電源上升時間”提供電源上升到工作電平(主機供電電壓)的時間，以及SD卡可以接受第一個命令的時間。

主機應給卡供電，使電壓在250ms內達到Vdd min，并開始向SD卡供電至少74個SD時鐘，并保持CMD線高位。在SPIl模式下，CS應在74個時鐘周期內保持高電平。

上電后(包括熱插拔，即在總線運行時插卡)SD卡進入空閑狀態。如果是SD主機，則不需要CMD0。如果是SPI主機，CMD0應該是第一個將卡發送到SPI模式的命令。

CMD8是物理層規范2.00版本新增的，支持多個電壓范圍，用于檢測卡是否支持供電電壓。2.00或更高版本的主機在初始化卡之前必須發出CMD8并驗證電壓。不支持CMD8的主機應提供高電壓范圍。

ACMD41是一個同步命令，用于協商操作電壓范圍，并輪詢卡，直到它們的上電順序結束。如果主機系統連接多個卡，主機應檢查所有卡是否滿足供電電壓。否則，主機應該選擇其中一張卡片并進行初始化。

上電時間

“物理層規范2.00”的上圖Power-up Diagram中沒有對復位級別進行描述。下方圖所示的變化適用于上圖物理層的范圍

主機需要保持電源線電平小于0.5V，功率上升前大于1ms。

上電或上電循環

為確保SD卡可靠硬復位，請遵循上電和上電周期要求。

(1)電壓等級應低于0.5V

(2)持續時間至少為1ms。

Power Supply Ramp Up

功率上升時間定義為從0.5V閾值電平到工作電源電壓，

該電壓在VDD(最小)和VDD(最大)之間穩定，主機可以提供SDCLK。以下是功率提升的建議:

(1)電源升壓電壓應盡量是單調的。

(2)最小上升時間為0.1ms。

(3) 2.7-3.6V電源最大升壓時間為35ms。

下電和上下電循環

當主機關閉電源時，卡電壓應降到0.5伏以下，持續時間至少為1ms。下電時，應將DAT、CMD、CLK斷開或由主機驅動到邏輯0位，以避免工作電流從信號線引出。

如果主機需要改變工作電壓，則需要一個電源周期。電源循環是指電源被關閉并再次供電。訪問已經處于非活動狀態的卡也需要電源周期。要創建一個電源周期，主機在給卡上電之前應按照下電描述操作(即卡電壓應一次降到0.5伏以下，持續時間至少為1ms)。

審核編輯 黃宇