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SD NAND-贴片式TF卡-贴片式SD卡-免费测试2025-06-0434

SD NAND的操作命令遵循SD存储卡协议(SD Physical Layer Specification),主要通过SDIO或SPI接口与主机通信。其命令体系涵盖初始化、数据传输、状态管理、安全控制等功能,以下是核心命令的分类说明及操作要点:

一、初始化与识别命令

  1. CMD0 (GO_IDLE_STATE)

    • 功能:强制卡进入空闲状态(Idle State),复位内部寄存器。

    • 应用场景:上电初始化或软件复位。

  2. CMD8 (SEND_IF_COND)

    • 功能:检测卡支持的电压范围及接口版本(SD 2.0+)。

    • 响应:若卡返回有效响应(如0x1AA),则为SD 2.0及以上版本;无效响应则可能为SD 1.1或MMC。

  3. ACMD41 (SD_SEND_OP_COND)

    • 功能:协商操作电压,并等待卡准备就绪(通过响应中的Busy位判断)。

    • 注意:需先发送CMD55 (APP_CMD) 声明后续为应用命令。

二、数据传输命令

  1. CMD16 (SET_BLOCKLEN)

    • 功能:设置单块数据长度(默认512字节)。

    • 关键点:读写操作前需明确块大小,否则可能导致地址错位(ADDRESS_ERROR)。

  2. CMD17/24 (READ_SINGLE_BLOCK/WRITE_SINGLE_BLOCK)

    • 功能:单块读/写操作,指定起始地址后传输单块数据。

    • 时序:写操作需在主机发送数据后等待卡的CRC状态令牌(010表成功)。

  3. CMD18/25 (READ_MULTIPLE_BLOCK/WRITE_MULTIPLE_BLOCK)

    • 功能:连续多块读/写,通过CMD12 (STOP_TRANSMISSION) 终止传输。

    • 优化:写操作前发送ACMD23 (SET_WRITE_BLOCK_COUNT) 预定义块数,提升效率。

  4. 数据校验机制

    • 每块数据附加CRC16校验位,传输错误时卡返回负状态(101)。

三、状态与配置管理命令

  1. CMD13 (SEND_STATUS)

    • READY_FOR_DATA:标识缓冲区是否可接收新数据。

    • CURRENT_STATE:卡当前状态(如传输态、编程态)。

    • 功能:读取32位卡状态(Card Status)或512位扩展状态(SD Status)。

    • 关键字段

  2. ACMD6 (SET_BUS_WIDTH)

    • 功能:切换数据总线宽度(1位或4位模式)。

    • 限制:仅在传输状态(Transfer State)有效。

  3. CMD11 (VOLTAGE_SWITCH)

    • 功能:将信号电平从3.3V切换至1.8V(UHS-I模式)。

    • 条件:卡需支持UHS-I,且ACMD41中S18R=1。

四、安全与保护命令

  1. CMD42 (LOCK_UNLOCK)

    • 用CMD16设置块长度为密码长度+2。

    • 发送数据包(如0x01设置密码,0x04解锁)。

    • 功能:密码管理(设置/清除/修改密码)及卡锁定/解锁。

    • 操作流程

  2. CMD32/33/38 (ERASE)

    • 功能:擦除指定扇区(CMD32/33定义起止地址,CMD38执行擦除)。

    • 注意:擦除粒度由CSD寄存器定义,最小单位为扇区(通常含多个块)。

五、特殊功能命令

  1. CMD19 (TUNING_BLOCK)

    • 功能:发送调试块(64字节预定义模式),优化信号采样点。

    • 应用场景:UHS-I模式下补偿时序偏差(如PCB负载差异)。

  2. CMD55 (APP_CMD)

    • 功能:声明下一命令为应用特定命令(ACMDxx的前置命令)。

关键命令速查表

命令类型功能描述典型应用场景
CMD0广播命令复位卡至空闲状态初始化/复位
CMD8点对点检测SD 2.0+兼容性版本识别
ACMD41应用命令设置操作电压电压协商
CMD16配置命令设置数据块长度读写前预处理
CMD17读命令单块读取小数据读取
CMD24写命令单块写入小数据写入
CMD42安全命令密码管理与锁定数据加密保护
CMD13状态命令读取卡/扩展状态故障诊断

操作注意事项

  1. 物理特性限制

    • 写操作前需擦除目标块(NAND特性),但SD NAND控制器自动处理此过程,用户无需显式调用擦除。

  2. 状态机约束

    • 部分命令(如ACMD6)仅在传输状态有效,错误状态下发令将返回ILLEGAL_COMMAND

  3. SPI模式差异

    • SPI模式下不支持Class 1/3/9命令(如加密相关命令),且初始化流程需省略CMD。

如需具体命令格式或时序图细节,可参考SD物理层协议文档或联系芯片供应商(如芯存者提供驱动例程)。

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