SD卡通信协议那些事

SD卡通信

SD卡通信协议主要包括物理层、数据传输层和应用层三个部分。

物理层：SD卡使用SPI或SDIO两种物理层协议进行通信。SPI是一种同步串行通信协议，使用4根信号线进行通信；SDIO是一种异步串行通信协议，使用9根信号线进行通信。

数据传输层：SD卡使用命令响应式数据传输（Command Response Data Transfer）协议进行数据传输。该协议采用命令-响应机制，每个命令都有一个响应，响应的类型有四种，分别是R1、R2、R3和R7。在数据传输过程中，SD卡可以使用多种数据传输模式，如单块传输、多块传输、数据读取和数据写入等。

应用层：SD卡应用层协议主要包括文件系统和命令集两个部分。文件系统包括FAT12、FAT16、FAT32和exFAT等多种文件系统格式，用于管理SD卡中存储的文件和目录。命令集包括SD卡的基本命令集和扩展命令集，用于控制SD卡的读写操作。

命令响应式数据传输

命令响应式数据传输（Command Response Data Transfer）协议是SD卡数据传输层的协议，用于控制SD卡的读写操作。

该协议采用命令-响应机制，每个命令都有一个响应，响应的类型有四种，分别是R1、R2、R3和R7。
命令格式：
SD卡命令由6个字节组成，其中第一个字节为命令码，后面的5个字节为命令参数。命令码和命令参数组合成完整的命令，用于控制SD卡的读写操作。

响应格式：
SD卡的响应由1个到3个字节组成，响应类型有四种，分别是R1、R2、R3和R7。其中，R1响应是最常见的响应类型，用于表示命令是否执行成功。R2响应用于CID和CSD寄存器的读取操作，包含16个字节的寄存器数据。R3响应用于SD卡初始化操作，包含32位的OCR寄存器数据。R7响应用于CMD8命令的响应，包含8个字节的响应数据。

数据传输：
SD卡支持多种数据传输模式，包括单块传输、多块传输、数据读取和数据写入等。在数据传输过程中，SD卡会根据命令和响应的类型进行数据传输，以完成读写操作。

总之，命令响应式数据传输协议是SD卡数据传输层的核心协议，用于控制SD卡的读写操作。掌握该协议的原理和实现方式，对于开发SD卡驱动程序和应用程序具有重要意义。

SD通信举例

比如以读取SD卡CID寄存器为例，以下是命令响应式数据传输协议的具体实现步骤：

发送CMD10命令，CMD10命令的命令码为0x0A，表示读取CID寄存器，命令参数为0x00000000，表示读取第0个块的数据。

等待SD卡响应，SD卡会返回R1响应，R1响应的第一字节为0x00，表示命令执行成功。

继续等待SD卡响应，SD卡会返回R2响应，R2响应包含16个字节的CID寄存器数据，这些数据包含了SD卡的制造商信息、容量信息等。

解析CID寄存器数据，提取需要的信息，比如SD卡的制造商ID、产品系列号、容量等。

完成CID寄存器的读取操作。

以上就是读取SD卡CID寄存器的命令响应式数据传输协议的实现步骤。

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