引 言
　　SD存儲(chǔ)卡（Secure Digital Memory Card）由SD聯(lián)盟（松下、東芝及美國(guó)SanDisk公司）于1999年8月共同開(kāi)發(fā)研制，是一種基于半導(dǎo)體快閃存儲(chǔ)器的新一代存儲(chǔ)設(shè)備，被廣泛地使用在便攜式裝置上，例如數(shù)碼相機(jī)、PDA和多媒體播放器等。大小猶如一張郵票的SD存儲(chǔ)卡，重量只有2g，卻擁有高存儲(chǔ)容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的安全性。
　　SD卡支持SD和SPI兩種傳輸模式，主機(jī)系統(tǒng)可以選擇其中任意一種模式。SD模式允許4線的高速數(shù)據(jù)傳輸。SPI模式使用通用的SPI接口。這種模式相對(duì)于SD模式的不足之處是喪失了速度，但是卻有著接口簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。SD卡的SPI模式使得SD卡可以和市場(chǎng)上大部分微控制器進(jìn)行通信。
　　Microchip公司的dsPIC33F系列通用DSC（數(shù)字信號(hào)控制器），是在16位MCU架構(gòu)基礎(chǔ)之上添加了DSP引擎，從而具有數(shù)字信號(hào)處理功能的微控制器產(chǎn)品。該系列DSC集成了DCI（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器）接口，尤其適用于語(yǔ)音和音頻的應(yīng)用。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹SD卡的相關(guān)規(guī)范，之后利用dsPIC33FJ64GP706通用DSC設(shè)計(jì)了SD卡接口電路，最后通過(guò)SPI模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)SD卡的基本操作。本設(shè)計(jì)可以使SD存儲(chǔ)卡成為類似嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
　　1 SD卡相關(guān)規(guī)范簡(jiǎn)介
　　SD聯(lián)盟在2000年聯(lián)合發(fā)布了SD卡規(guī)范1．O版本，包括3個(gè)部分：物理層規(guī)范，文件系統(tǒng)規(guī)范以及安全規(guī)范。SD卡規(guī)范V1．0采用FAT的文件系統(tǒng)，因此最大存儲(chǔ)容量可以達(dá)到2 GB。2006年，SD卡規(guī)范V2．0發(fā)布。新規(guī)范根據(jù)容量定義了兩種卡，即標(biāo)準(zhǔn)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文件系統(tǒng)，存儲(chǔ)容量突破了2 GB的限制。新規(guī)范定義的最大容量為32 GB。但是由于成本的原因，標(biāo)準(zhǔn)容量SD卡仍然是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。在以微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)中，主要使用SD卡的SPI。模式進(jìn)行通信，這使得標(biāo)準(zhǔn)容量的SD卡更為合適。本設(shè)計(jì)適用于2GB以下任意容量的SD卡。
　　1．1 概 述
　　SD存儲(chǔ)卡在2．7～3．6 V電壓下正常工作，工作頻率為0～25MHz。圖1是普通SD卡的外形和引腳排列。在SPI模式時(shí)，第8和第9腳不使用。表1列出了各引腳在SPI模式時(shí)的定義和功能描述。
　　
　　圖中的WP是一個(gè)機(jī)械滑片，通過(guò)滑動(dòng)到不同的位置來(lái)對(duì)SD卡進(jìn)行寫(xiě)保護(hù)。
　　SD卡內(nèi)部有6個(gè)和接口相關(guān)的寄存器：OCR、CID、CSD、RCA、DSR和SCR。它們只能通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的指令來(lái)訪問(wèn)。OCR、CID、CSD和SCR攜帶SD卡的規(guī)范信息，RCA和DSR作為配置寄存器裝載了SD卡的配置參數(shù)。
　　1．2 SPI協(xié)議
　　系統(tǒng)上電之后，如果主機(jī)在將CS線聲明為低電平的同時(shí)發(fā)送復(fù)位指令（CMDO），則SPI模式啟用。SD卡在SPI模式下按字節(jié)進(jìn)行通信，每一個(gè)指令和數(shù)據(jù)塊都由數(shù)個(gè)字節(jié)組成并與CS信號(hào)對(duì)齊（也就是長(zhǎng)度為8個(gè)時(shí)鐘周期的整數(shù)倍）。
　　主機(jī)和SD卡之間是通過(guò)指令與響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)交互的。