SD存储技术及其基于S3C2410的应用

　　1 引言

　　SD卡( Secure DigitalMemory Card)是一种基于Flash的新一代存储器,它着重数据存储的安全、容量和性能,是许多便携式电子产品如数码相机、手提电话, PDA 等理想的外部存储介质。

　　2　SD的基本概念

　　2. 1　SD的通信协议

　　SD卡系统可以在两种通信协议下工作: SD协议和SP I协议。用户可以在硬件初始化时自由选择SD卡系统的通信协议。对于特定的硬件电路,用户只需使用一种通信协议即可。

　　本文根据笔者的硬件,仅讨论最常用的SD协议。

　　2. 2　SD数据传输方式

　　SD支持两种数据传输方式: 1 - bit方式(标准总线)和4- bit方式(宽总线) 。在1 - bit方式下,数据仅仅在数据线0(DAT[ 0 ] ) 上传输。在4 - bit方式下, 数据在4 根数据线(DAT[ 3: 0 ] )上同时传输。在4 - bit数据传输方式下,最高的数据传输速率可达100Mb / sec。表1列出了在两种方式下SD接口信号的定义。

　　上电后, 缺省状态下系统工作于1 - bit方式。在SD卡处于传输状态时, 用户可以自由地更改为1 - bit或4 - bit方式。

　　2. 3　SD 通信原理

　　SD总线是一个星型的总线结构,系统中允许有一个主控器,最多可达十个从设备( SD卡) 。在系统初始化时,主控器分别为每一个设备分配一个设备地址,此后主控器就可以根据此设备地址独立操作该设备。

　　SD总线通信是基于命令和数据位流的,每一个数据流都包括一个起始位和一个结束位。

　　每一个SD命令表征一个卡操作的开始。SD命令由命令线(CMD)进行传输。

　　SD卡在接收到命令后,会向主控器发送一个应答信号,表征已经接收了一个命令。应答信号传输在CMD线上。有小部分的命令是没有应答信号的,这取决于命令的类型。

　　SD数据传输是双向。所有的数据传输都在数据线上进行。

　　2. 4　SD系统中的数据组织格式

　　SD系统中的命令传输、应答信号传输和数据传输都有各自专门的组织形式,如图1。

　　所有的命令字、应答和数据的第一位都为起始位“0”,最后一位为结束位“1”。

　　命令字和应答中的第二位为发送者标志位,“1”表示主控器命令,“0”表示SD卡应答信号。

　　SD卡根据所接收命令字的不同,有R1, R2, R3和R6四种不同的应答,具体可参考SD相关文档。

　　在进行数据传输时,如果使用宽总线传输方式,同一时间有四位数据在传输,分别使用四根数据线。每根数据线上的CRC校验码是独立计算的。

　　3　SD卡操作流程

　　SD系统所有的通信都由主控器控制。主控器必须负责系统的初始化,设置通信中必需的各种参数,然后再发起数据读取或写入操作。在这一系列过程中, SD卡可能处于如表2所示的各种状态中的一种。