MicroSD/SD卡笔记

亦凉 2023-06-23 13:19 27阅读 0赞

https://www.myoschain.com/blog/132624786906939392

https://www.sdcard.org/chs/developers/overview/index.html

https://www.sdcard.org/chs/consumers/choices/low\_voltage\_signaling/index.html

https://baike.baidu.com/item/Micro%20SD%E5%8D%A1?fromtitle=Micro+SD&fromid=5475385

### 目录 ###

1, SD卡形状

2,SD卡结构

3,硬件接口

4,SD标准简介

5.总线速度

6.低电压信号（LVS）

### 1, SD卡形状 ###

SD卡按照外形大小分为标准尺寸SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡，如图12-1所示。

除了外形有所差异外，引脚数量与编号也有所不同，其中Mini SD相对于标准SD，增加了2个NC引脚，Micro SD相对于标准SD，减少了1个VSS引脚。

Micro SD Card，原名Trans-flash Card（TF卡），2004年正式更名为Micro SD Card![1.jpg][]

https://zhidao.baidu.com/question/582747969.html?qbl=relate\_question\_1

SD卡是Secure Digital Card的英文缩写，中文翻译为安全数码卡。

TF卡即T-Flash，又称MicroSD，即微型SD卡，是一种记忆卡。![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjYyODU0_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 2,SD卡结构 ###

标准SD卡主要由硬件接口、卡接口控制器、内部寄存器、存储器以及电源检测单元等部分组成，如图12-4所示。![4.jpg][]

### 3,硬件接口 ###

SD卡支持SD和SPI两种通信接口，标准SD卡总共有6条信号线和3条电源线，分别支持SD和SPI两种模式，两种模式下其引脚关系如表13-1所示。SD卡支持1线到4线数据传输设置，上电后，SD卡默认为1线模式，即使用DAT0传输数据。初始化后，主机可以改变线宽（采用1~4线任意模式）。![5.jpg][]

1、电源线

VDD和VSS为供电引脚，按照支持电压不同，SD卡分为两种，一种是“高电压SD卡”，额定电压为2.7~3.6V；另一种为“双电压SD卡”，可以工作在低电范围（T.B.D）和2.7~3.6V两种电压范围。

2、信号线

CMD：命令/响应线，用于主机向SD卡发送命名和接收SD卡响应；

CLK：时钟信号线，每个周期传输一个命令或数据位，频率为0~50Mhz；

DAT0~3：数据线，用于主机与SD卡之间传输数据，除此之外DAT3还具有卡检测功能。

实际使用时，通常在DAT0~3和CMD引脚加上拉电阻，保护数据免受到总线浮动影响，当没有卡插入，或者所有卡驱动都处于高阻抗模式， DAT0-3 线应处上拉至高电平。SD总线电路图连接方式如图12-5所示。

如果DAT3引脚作为卡检测工作，需要将RDAT下拉至地。一旦有卡插入，SD卡内部通过50KΩ把DATA3信号拉高至高电平，主机通过检测DAT3线的电平判断SD卡的插拔状况。![6.jpg][]

### 4.SD标准简介  ###

https://www.sdcard.org/chs/developers/overview/index.html

SD存储卡有三种外形与尺寸：标准尺寸，miniSD和microSD。随着microSD已取代miniSD，最新的两种外形尺寸（如下表所示）已被广泛使用。常规的SD存储卡（非UHS-II卡）具备支持3.3V VDD的第一排针脚，可用在总线接口中（如默认速度模式、高速模式和UHS-I模式）。标准尺寸SD卡有9个针脚（两个VSS）而microSD有8个针脚（一个VSS）。

对于单排针脚的SD卡，有下面几种模式：

![20191219160022956.png][]

在第二排新针脚的设计推出后，能支持UHS-II总线接口，并且还可支持UHS-III卡的两种外形尺寸。在第二排针脚中已包含了1.8V VDD，让UHS-II / UHS-III卡可选择两种不同的电压供应(3.3V或1.8V)。

非UHS-II microSD卡有两个延长的天线座用于非接触式应用，但天线座会干扰UHS-II / UHS-III卡中的第二排针脚。在第二排天线座上，NFC（近场通信）介面被定义为使用交替的单线协议。

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NAND在技术上进展神速，并提供了内存容量成长的指标。随着存储卡容量的增加，需要更快的总线速度以缩短存取时间。

因为使用第二排针脚上的低电压分差信号(LVDS)，使得UHS-II和UHS-III比UHS-I能提供更快的总线速度。第一排针脚接口使UHS-II/UHS-III存储卡能向下兼容于传统主机设备。![Bus Speed][]

## 5.总线速 ##

在SD 1.0规范中，SD总线速的默认模式为12.5MB/s，并在SD 1.1规范中，定义了可支持数字相机使用的高速模式(25MB/s)。因为连续拍摄功能需用到较快读写速度的存储卡，因此，SD协会推出了使用高速总线的SDHC/SDXC存储卡，并命名为UHS-I、UHS-II、和UHS-III。

UHS-I使用第一排针脚可提供基本的总线速。而UHS-II和UHS-III使用了第一排和第二排针脚，因此可提供比UHS-I更快的总线速。第二排针脚可用于支持低电压分差信号(LVDS)的技术中。

UHS-II和UHS-III有两条线路。全双工（默认模式）向下分配一条线路（主机到存储卡），另一条则向上分配至另一条线路（存储卡到主机）。\*\*全双工于传输时，可同时向两个方向传送数据包。半双工在传输数据时则可交换线路至同一方向，以使数据传输速率提高两倍（全双工的传输速度(156MB/s)可被切换为半双工的传输速度(312MB/s)）。但是，UHS-III卡并不支持312MB/s的半双工速度。全双工的传输速度(624MB/s)简化了PHY的设计。

SD Express使用PCIe Gen.3接口和NVMe应用协议，能提供最快的数据传输，最高可达985MB / s。![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3oxMDI2NTQ0Njgy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

### 6.低电压信号（LVS） ![smartSD存储卡][smartSD] ###

SD 6.0规范介绍了低电压信号的存储卡（LVS），可支持3.3V或1.8V信号，并有自动检测主机运行的信号层级机制。LVS不但符合新的SOC设计外，同时也保留了传统3.3V信号主机的向下兼容模式。目前，新规范允许低电压信号主机设备在通电后的LVS存储卡上直接运行UHS-I 1.8V模式。

低电压信号LVS是一次对上世纪90年代的旧标准的遗弃，因为SD卡标准在设计之初，大家都觉得3.3V电压对移动设备来说不是个什么大负担，然而到今天所有人还都在为续航头痛，而且虽然SD卡协会已经在UHS-I/UHS-II新增加了1.8V信号电压，但仍然保留了3.3V作为初始化和兼容之用。而在SD 6.0版标准里，LVS要求SD卡能自动检测读卡设备的电压支持，让主机不需要同时兼顾1.8V和3.3V两套通信电压，可以降低读卡主控的设计复杂度，并进一步节省移动设备的电力消耗。

LV符号让用户能识别并支持LV介面的SD产品。支持LVS的主机必须在产品，包装盒或使用手册上标注LV符号。有支持LVS装置的用户必须使用有标注的LVS符号的存储卡。方面，LVS存储卡可使用在任何主机产品上，包含了未标有LV符号的主机。![format_png][]

参考：[https://blog.csdn.net/qq\_40662854/article/details/102563115][https_blog.csdn.net_qq_40662854_article_details_102563115]

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