SD卡电路图
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1.2 各模块电路说明1.2.1 数码管显示模块图 1.1 数码管显示模块电路数码管的段信号由 FPGA 直接驱动,JP9,JP10 代表两个共阴极数码管的 A、B、C、D、 E、F、Dp 段;1.2.2 A/D 转换模块图 1.2 A/D 转换模块电路AD9288 是采用了并行双通道独立 8 位、高速采样(100MHZ)的 A/D 器件,模拟信号 分别通过 INPUT_A、INPUT_B 输入,时钟输入采用 FPGA 控制的 10-100MHZ 时钟信号, 数据采用 8 位并行输出。
FPGA 控制采样率,此实验可以很快的验证采样定律。
注意在使用 该模块的过程中应该将入信号应该为调节到 0 到 1V 的电压范围内的高频交流信号。
1.2.3 D/A 转换模块图 1.3 D/A 转换模块电路AD9767 是美国 ADI 公司出品的高速数模转换电路,在单芯片上集成了 2 个独立的 14 位高速 D/A 转换器。
1.2.4 以太网模块图 1.4 以太网模块电路该模块为百兆以太网设计模块,FPGA 通过排线连接对以太网数据进行读写和控制。
1.2.5 VGA 接口模块图 1.5 VGA 模块电路该模块采用 ADV7123 实现对 VGA 时序控制,完成画面显示。
1.2.6 PS/2 接口模块图 1.6 PS/2 模块电路该模块设计有两个 PS/2 接口, 都可以接 PS/2 设备, 其时钟线和数据线通过排线与 FPGA相连。
1.2.7 串行接口模块图 1.7 串行接口模块电路该模块设计采用了 MAX3232 进行电平转换。
可以用于 FPGA 与其他设备进行数据通信。
1.2.8 开关量输入输出模块图 1.8 开关量输入输出模块电路S1—s8 是带自锁的单刀单执拨码开关,在开关未拨动时是低电平,拨动时 J1 为高电平 并且保持高电平不变,只有回拨开关时 J1 才恢复低电平输入。
J1 通过排线与其他模块相连 接。
SD卡引脚定义-电路-基本原理SD卡引脚定义-电路-基本原理写命令的例程://----------------------------------------------------------------------------------------------- 向SD卡中写入命令,并返回回应的第二个字节//----------------------------------------------------------------------------------------------- unsigned char Write_Command_SD(unsigned char *CMD){unsigned char tmp;unsigned char retry=0;unsigned char i;//禁止SD卡片选SPI_CS=1;//发送8个时钟信号Write_Byte_SD(0xFF);//使能SD卡片选SPI_CS=0;//向SD卡发送6字节命令for (i=0;i<0x06;i++){Write_Byte_SD(*CMD++);}//获得16位的回应Read_Byte_SD(); //read the first byte,ignore it.do{ //读取后8位tmp = Read_Byte_SD();retry++;}while((tmp==0xff)&&(retry<100));return(tmp);}2)初始化SD卡的初始化是非常重要的,只有进行了正确的初始化,才能进行后面的各项操作。
在初始化过程中,SPI的时钟不能太快,否则会造初始化失败。
在初始化成功后,应尽量提高SPI的速率。
在刚开始要先发送至少74个时钟信号,这是必须的。
在很多读者的实验中,很多是因为疏忽了这一点,而使初始化不成功。
随后就是写入两个命令CMD0与CMD1,使SD卡进入SPI模式初始化时序图:初始化例程://--------------------------------------------------------------------------初始化SD卡到SPI模式//--------------------------------------------------------------------------unsigned char SD_Init(){unsigned char retry,temp;unsigned char i;unsigned char CMD[] = {0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95};SD_Port_Init(); //初始化驱动端口Init_Flag=1; //将初始化标志置1for (i=0;i<0x0f;i++){Write_Byte_SD(0xff); //发送至少74个时钟信号}//向SD卡发送CMD0retry=0;do{ //为了能够成功写入CMD0,在这里写200次temp=Write_Command_SD(CMD);retry++;if(retry==200){ //超过200次return(INIT_CMD0_ERROR);//CMD0 Error!}}while(temp!=1); //回应01h,停止写入//发送CMD1到SD卡CMD[0] = 0x41; //CMD1CMD[5] = 0xFF;retry=0;do{ //为了能成功写入CMD1,写100次temp=Write_Command_SD(CMD);retry++;if(retry==100){ //超过100次return(INIT_CMD1_ERROR);//CMD1 Error!}}while(temp!=0);//回应00h停止写入Init_Flag=0; //初始化完毕,初始化标志清零SPI_CS=1; //片选无效return(0); //初始化成功}3)读取CIDCID寄存器存储了SD卡的标识码。
摘要SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种为满足安全性、容量、性能和使用环境等各方面的需求而设计的一种新型存储器件,它的出现提供了一种便宜的、结实的卡片式的存储媒介。
SD卡允许在两种模式下工作,即SD模式和SPI模式,SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了〔SanDisk〕快闪记忆卡控制与MLC (Multilevel Cell)技术和Toshiba(东芝)0.16u及0.13u的NAND技术,通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接,不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。
而且它是一体化固体介质,没有任何移动部分,所以不用担心机械运动SD卡的容量从16兆字节到最高32GB不等。
容量范围如此之宽,可为众多应用提供充足的外部存储空间。
SD卡做为各种消费电子产品外部存储的应用、开发技术己经非常成熟、广泛。
关键字SD卡存储器一SD卡发展历程SD卡的技术是基于MultiMedia卡(MMC)格式上发展而来,大小和MMC卡差不多,尺寸为32mm x 24mm x 2.1mm。
长宽和MMC卡一样,只是比MMC卡厚了0.7mm,以容纳更大容量的存贮单元。
SD卡与MMC卡保持着向上兼容,也就是说,MMC卡可以被新的SD设备存取,兼容性则取决于应用软件,但SD卡却不可以被MMC设备存取。
(SD卡外型采用了与MMC卡厚度一样的导轨式设计,以使SD设备可以适合MMC卡)。
SD卡接口除了保留MMC卡的7针外,还在两边加多了2针,作为数据线。
采用了NAND 型Flash Memory,基本上和SmartMedia的一样,平均数据传输率能达到2MB/s。
设有SD卡插槽的设备能够使用较簿身的MMC卡,但是标准的SD卡却不能插入到MMC卡插槽。
SD卡能够插于CF卡和PCMCIA卡上,插上转接器使用;而miniSD卡和microSD卡亦能插上转接器于SD卡插槽使用。
一些USB连接器能够插上SD卡,而且一些读卡器亦能够插上SD卡,并由许多连接埠,例如USB、FireWire等存取使用。
SD卡写保护开关损坏的解决方法
SD卡的写保护开关是个小塑料片,很小很脆弱,很容易弄坏弄掉,我的就给弄掉了,呵呵,掉了后就无法对卡进行写的操作了,把卡拆开研究了半天就是找不到那个开关的工作原理,卡内部也没有与开关对应的触点之类,上网找了会终于有解决方法了。
写保护开关的工作原理如下:
示意图中,绿色线路是相机内的一个触点开关。
当卡插入相机时,黄色部份正好顶住读卡器或相机,手机等的开关,使触点闭合,AB两点电路接通,相机可以对卡进行写操作。
图3是写保护开关拔下时的状态,由于此时卡中有个缺口,读卡器或相机,手机等中的开关无法闭合,AB两点电路断开,相机无法对卡进行写操作。
图4示意图是SD卡的写保护开关丢失的情况,(我记得以前那位网友就是这个小塑料块丢失了)当然无法让读卡器或相机,手机等的触点开关闭合了。
问题找到了,那么解决办法呢?
其实只要找个东西填补那个缺口就可以了,可以用个塑料片或牙签什么的小东西放在那个写开关打开的位置,然后用502胶粘住,粘牢后再用美工刀修整齐就好了。
以上内容部分借用“夜很轻风很凉”的帖子,谢谢!。
1、简介:SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种为满足安全性、容量、性能和使用环境等各方面的需求而设计的一种新型存储器件,SD卡允许在两种模式下工作,即SD模式和SPI模式,本系统采用SPI模式。
本小节仅简要介绍在SPI模式下,STM32处理器如何读写SD卡,如果读者如希望详细了解SD卡,可以参考相关资料。
SD 卡内部结构及引脚如下图所示:SD卡内部图.JPG 2、SD卡管脚图:SD卡图.JPG3、SPI模式下SD各管脚名称为:sd 卡:SPI模式下SD各管脚名称为.JPG注:一般SD有两种模式:SD模式和SPI模式,管脚定义如下:(A)、SD MODE 1、CD/DATA3 2、CMD 3、VSS1 4、VDD 5、CLK 6、VSS2 7、DATA0 8、DATA1 9、DATA2(B)、SPI MODE 1、CS 2、DI 3、VSS 4、VDD 5、SCLK 6、VSS2 7、DO 8、RSV 9、RSVSD 卡主要引脚和功能为:CLK:时钟信号,每个时钟周期传输一个命令或数据位,频率可在0~25MHz之间变化,SD卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0~25MHz 的频率;CMD:双向命令和回复线,命令是一次主机到从卡操作的开始,命令可以是从主机到单卡寻址,也可以是到所有卡;回复是对之前命令的回答,回复可以来自单卡或所有卡;DAT0~3:数据线,数据可以从卡传向主机也可以从主机传向卡。
SD卡以命令形式来控制SD卡的读写等操作。
可根据命令对多块或单块进行读写操作。
在SPI模式下其命令由6个字节构成,其中高位在前。
SD卡命令的格式如表1所示,其中相关参数可以查阅SD卡规范。
4、MicroSD卡管脚图:MicroSD卡管脚图.JPG5、MicroSD卡管脚名称:MicroSD卡管脚名称.JPGSD 卡与MicroSD卡仅仅是封装上的不同,MicroSD卡更小,大小上和一个SIM卡差不多,但是协议与SD卡相同。
SD卡电路介绍和维修指导我们经常接触的内存卡,一般有四种:SD卡、miniSD卡、microSD卡、T-Flash(TF)卡。
尺寸上,这四种卡从左至右,越来越小;使用功能上,这四种卡几乎没有区别。
TF卡大小和microSD卡一样没有区别。
SD卡上的表面一些数字定义如下图:从上图可以看出CLASS 2:能满足观看普通MPEG4、MPEG2的电影、SDTV、数码摄像机拍摄;CLASS 4:可以流畅播放高清电视(HDTV),数码相机连拍等需求;CLASS 6:满足单反相机连拍和专业设备的使用要求;CLASS 10:全新的Class 10超越了高清视频录制性能需求。
另外我们在卡表面也会看到SD、SDHC、SDXC的标识,这个标识的含义如下:SD: 最大支持2GB。
SDHC: SD High Capacity. SD2.0发布的规范,容量2GB ~ 32GB,采用FAT32(FAT16最大只能到2GB)。
SDXC: SD eXtended Capactiy. SD3.0发布的规范,容量2GB ~ 2TB,采用exFAT(vista的新文件系统)。
支持UHS-1。
下面是介绍常用的micro SD卡的脚定义:SD卡有多个信号脚(VDD、VSS、CMD、CLK、DATA0~3),具体如上图所示,下面是信号脚介绍:脚位定义:VDD(VREG_L11_2P285):电源输入管脚,电流最高可达到800MA,所以PCB检查时注意线宽。
CLK:系统时钟信号,从上图可知在识别模式CLK是400KHz,在高速传输模式是50MHz。
CMD:命令/回复。
DATA0~3:数据信号,单根线可以传输200MHZ。
VSS:参考地。
DET_SD:热拔插脚,根据卡槽分高有效或者低有效,需要去看卡槽规格书确定此脚插入后状态。
电路上面信号脚串22R是为了防信号反射,以及防干扰。
具体参考电路图如下:SD卡出现不良问题如何维修,1、排除SD卡本体问题,可以换用不同卡试一下。
sd卡典型电路
SD卡的典型电路主要包括以下几个部分:
电源供给:SD卡通过其引脚获得电源,通常采用3.3V或1.8V
的电源电压。
数据通信:SD卡与主机之间的数据传输通过两个数据总线完成,分别为数据线(DAT0~DAT3)和命令线(CMD)。
控制信号:控制信号通过控制引脚(CLK)完成,用于同步数据传输。
电源控制:电源控制引脚(PP)用于控制SD卡的电源模式。
写保护:写保护引脚(WP)用于保护SD卡免受误写操作。
此外,SD卡还具有一些其他引脚,如片选信号引脚(CS)、时钟引脚(SCK)等。
这些引脚共同构成了SD卡的典型电路。
dsPIC33F系列DSC的 SD存储卡接口设计引言SD存储卡(Secure Digital Memory Card)由SD联盟(松下、东芝及美国SanDisk公司)于1999年8月共同开发研制,是一种基于半导体快闪存储器的新一代存储设备,被广泛地使用在便携式装置上,例如数码相机、PDA和多媒体播放器等。
大小犹如一张邮票的SD存储卡,重量只有2g,却拥有高存储容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。
SD卡支持SD和SPI两种传输模式,主机系统可以选择其中任意一种模式。
SD模式允许4线的高速数据传输。
SPI模式使用通用的SPI接口。
这种模式相对于SD模式的不足之处是丧失了速度,但是却有着接口简单易于实现的优点。
SD卡的SPI模式使得SD卡可以和市场上大部分微控制器进行通信。
Microchip公司的dsPIC33F系列通用DSC(数字信号控制器),是在16位MCU架构基础之上添加了DSP引擎,从而具有数字信号处理功能的微控制器产品。
该系列DSC集成了DCI(数据转换器)接口,尤其适用于语音和音频的应用。
本文首先简要介绍SD卡的相关规范,之后利用dsPIC33FJ64GP706通用DSC设计了SD卡接口电路,最后通过SPI模式实现了对SD卡的基本操作。
本设计可以使SD存储卡成为类似嵌入式系统产品的数据存储器。
1 SD卡相关规范简介SD联盟在2000年联合发布了SD卡规范1.O版本,包括3个部分:物理层规范,文件系统规范以及安全规范。
SD卡规范V1.0采用FAT的文件系统,因此最大存储容量可以达到2 GB。
2006年,SD卡规范V2.0发布。
新规范根据容量定义了两种卡,即标准容量SD卡和大容量SD卡。
前者和1.O版本保持兼容,后者由于采用了FAT32文件系统,存储容量突破了2 GB的限制。
新规范定义的最大容量为32 GB。
但是由于成本的原因,标准容量SD卡仍然是市场的主流产品。
在以微控制器为核心的嵌入式系统中,主要使用SD卡的SPI。
SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛,时下已经成为最为通用的数据存储卡。
在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD卡作为其存储设备。
SD卡之所以得到如此广泛的使用,是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。
既然它有着这么多优点,那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来,将使系统变得更加出色。
这就要求对SD卡的硬件与读写时序进行研究。
对于SD卡的硬件结构,在官方的文档上有很详细的介绍,如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。
要实现对它的读写,最核心的是它的时序,笔者在经过了实际的测试后,使用51单片机成功实现了对SD卡的扇区读写,并对其读写速度进行了评估。
下面先来讲解SD卡的读写时序。
(1)SD卡的引脚定义:SD卡引脚功能详述:SD卡SPI模式下与单片机的连接图:SD卡支持两种总线方式:SD方式与SPI方式。
其中SD方式采用6线制,使用C LK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。
而SPI方式采用4线制,使用C S、C LK、DataIn、DataOut进行数据通信。
SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快,采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。
采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。
这里只对其SPI方式进行介绍。
(2) SP I方式驱动SD卡的方法SD卡的SPI通信接口使其可以通过SPI通道进行数据读写。
从应用的角度来看,采用SPI接口的好处在于,很多单片机内部自带SPI 控制器,不光给开发上带来方便,同时也见降低了开发成本。
然而,它也有不好的地方,如失去了SD卡的性能优势,要解决这一问题,就要用SD方式,因为它提供更大的总线数据带宽。
SPI接口的选用是在上电初始时向其写入第一个命令时进行的。
以下介绍SD卡的驱动方法,只实现简单的扇区读写。
1)命令与数据传输1. 命令传输SD卡自身有完备的命令系统,以实现各项操作。
命令格式如下:命令的传输过程采用发送应答机制,过程如下:每一个命令都有自己命令应答格式。
在SPI模式中定义了三种应答格式,如下表所示:写命令的例程://-----------------------------------------------------------------------------------------------向SD卡中写入命令,并返回回应的第二个字节//-----------------------------------------------------------------------------------------------unsigned char Write_C ommand_SD(unsigned cha r *CMD){unsigned char tmp;unsigned char retry=0;unsigned char i;//禁止SD卡片选SPI_CS=1;//发送8个时钟信号Write_By te_SD(0xFF);//使能SD卡片选SPI_CS=0;//向SD卡发送6字节命令for (i=0;i<0x06;i++){Write_By te_SD(*CMD++);}//获得16位的回应Read_By te_SD(); //read the first by te,ignore it.do{ //读取后8位tmp = Read_By te_SD();retry++;}w hile((tmp==0xff)&&(retry<100));return(tmp);}2)初始化SD卡的初始化是非常重要的,只有进行了正确的初始化,才能进行后面的各项操作。
在初始化过程中,SPI的时钟不能太快,否则会造初始化失败。
在初始化成功后,应尽量提高SPI的速率。
在刚开始要先发送至少74个时钟信号,这是必须的。
在很多读者的实验中,很多是因为疏忽了这一点,而使初始化不成功。
随后就是写入两个命令C MD0与C MD1,使SD卡进入SPI模式初始化时序图:初始化例程://--------------------------------------------------------------------------初始化SD卡到SPI模式//--------------------------------------------------------------------------unsigned char SD_Init(){unsigned char retry,temp;unsigned char i;unsigned char C MD[] = {0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x95};SD_Port_Init(); //初始化驱动端口Init_F lag=1; //将初始化标志置1for (i=0;i<0x0f;i++){Write_By te_SD(0xff); //发送至少74个时钟信号}//向SD卡发送CMD0retry=0;do{ //为了能够成功写入C MD0,在这里写200次temp=Write_C ommand_SD(CMD);retry++;if(retry==200){ //超过200次return(INIT_CMD0_ERROR);//C MD0 Error!}}w hile(temp!=1); //回应01h,停止写入//发送CMD1到SD卡CMD[0] = 0x41; //C MD1CMD[5] = 0xFF;retry=0;do{ //为了能成功写入C MD1,写100次temp=Write_C ommand_SD(CMD);retry++;if(retry==100){ //超过100次return(INIT_CMD1_ERROR);//C MD1 Error!}}w hile(temp!=0);//回应00h停止写入Init_F lag=0; //初始化完毕,初始化标志清零SPI_CS=1; //片选无效return(0); //初始化成功}3)读取C IDCID寄存器存储了SD卡的标识码。
每一个卡都有唯一的标识码。
CID寄存器长度为128位。
它的寄存器结构如下:4)读取C SDCSD(C ard-Specific Data)寄存器提供了读写SD卡的一些信息。
其中的一些单元可以由用户重新编程。
具体的C SD结构如下:读CSD的时序:相应的程序例程如下://-----------------------------------------------------------------------------------------读SD卡的CSD寄存器共16字节返回0说明读取成功//-----------------------------------------------------------------------------------------unsigned char Read_CSD_SD(unsigned char *Buffer){//读取CSD寄存器的命令unsigned char C MD[] = {0x49,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF F};unsigned char temp;temp=SD_Read_Block(CMD,Buffer,16); //read 16 by tesreturn(temp);}4)读取SD卡信息综合上面对C ID与CSD寄存器的读取,可以知道很多关于SD卡的信息,以下程序可以获取这些信息。
如下://-----------------------------------------------------------------------------------------------//返回// SD卡的容量,单位为M// secto r count and multiplie r MB are inu08 == C_SIZE / (2^(9-C_SIZE_MU LT))// SD卡的名称//-----------------------------------------------------------------------------------------------v oid SD_get_v olume_info(){unsigned char i;unsigned char c_temp[5];VO L U ME_INFO_TYPE SD_v olume_Info,*vinf;v inf=&SD_v olume_Info; //Init the pointoer;/读取CSD寄存器Read_CSD_SD(sectorBuffer.dat);//获取总扇区数v inf->sector_count = secto rBuffer.dat[6] & 0x03;v inf->sector_count <<= 8;v inf->sector_count += sectorBuffer.dat[7];v inf->sector_count <<= 2;v inf->sector_count += (sectorBuffer.dat[8] & 0xc0) >> 6;// 获取multiplierv inf->sector_multiply = sectorBuffer.dat[9] & 0x03;v inf->sector_multiply <<= 1;v inf->sector_multiply += (sectorBuffer.dat[10] & 0x80) >> 7;//获取SD卡的容量v inf->size_MB = v inf->sector_count >> (9-v inf->secto r_multiply);// get the name of the ca rdRead_C ID_SD(sectorBuffer.dat);v inf->name[0] = sectorBuffer.dat[3];v inf->name[1] = sectorBuffer.dat[4];v inf->name[2] = sectorBuffer.dat[5];v inf->name[3] = sectorBuffer.dat[6];v inf->name[4] = sectorBuffer.dat[7];v inf->name[5] = 0x00; //end flag}以上程序将信息装载到一个结构体中,这个结构体的定义如下:ty pedef struct SD_VOLUME_INFO{ //SD/SD C ard infounsigned int size_MB;unsigned char sector_multiply;unsigned int secto r_count;unsigned char name[6];} VO L U ME_INFO_TYPE;5)扇区读扇区读是对SD卡驱动的目的之一。