简述SD卡的工作原理
功能
SD卡是存储卡，它的功能就是存储。
分类
SD卡按容量分类，可以分为3类：SD卡、SDHC卡、SDXC卡，如下：
| 容量 |
命名 |
简称 |
| 0~2G |
Standard Capacity SD Memory Card |
SDSC或SD |
| 2G~32G |
High Capacity SD Memory Card |
SDHC |
| 32G~2T |
Extended Capacity SD Memory Card |
SDXC |
硬件结构
SD卡外形和接口图如下图所示：
驱动SD卡工作的接口是SPI 或者 SDIO 口,引脚分布如下：
主机与SD卡的硬件连接图：
工作原理
要驱动SD卡工作，主要涉及两个步骤。
第一个步骤是SD卡的识别过程。
第二个步骤是对SD卡进行读写过程，即主机控制器和SD卡之间进行数据传输的过程。
要使SD卡能正常工作，一是要给SD卡供给稳定的电压，二是要SD卡按用户规定的方式工作。这两项工作的实现，都是主机控制器通过给SD卡发送控制命令来实现的。
主机（SDIO控制器）要驱动SD卡工作，要使用许多的命令，包括应用层命令ACMD 和 通用命令 CMD. 主机（SDIO控制器）把命令发送给SD卡，SD卡会作出回应，这里的回应叫做响应，响应命令分为6类，分别是R1、R1b、R2、R3、R6、R7。
主机（SDIO控制器）给SD卡发送命令之后，SD卡会作出响应，响应中包含主机（SDIO控制器）需要的数据，这些数据有SD的信息，容量，和存储数据等等。
上面已经提到了，SD卡工作，主要是识别和数据传输，它的识别过程有些复杂，写代码的时候，可以参考协议给的初始化流程图。数据传输包括读和写，单字节和多字节读写。下两节描述识别初始化流程图和数据读写时序图。
流程图
SD卡初始化流程图：
读写数据的时序图
SDIO与SD卡通信一般以数据块的形式进行传输，SDIO(多)数据块读操作，如下图所示：
SDIO(多)数据块写操作，如下图所示：
命令格式
SDIO所有的命令和响应都是在SDIO_CMD引脚上面传输的，命令长度固定为48位，SDIO命令格式如下表所示：
其中：除了命令索引和参数需要我们设置，其他都是由SDIO硬件自动控制。命令索引（如CMD0，CMD1之类）由SDIO_CMD寄存器设置，命令参数则由SDIO_ARG寄存器设置。
STM32 SDIO短响应（48位）格式如下表所示：
STM32 SDIO长响应（136位）格式如下表所示：
寄存器
SDIO控制器的寄存器，主要设置SDIO控制器和命令的索引与参数。
SD卡有5个寄存器CID,RCA,CSD,SCR.OCR。SD卡的信息从SD卡寄存器中获取。
总结
SD卡正常工作，就是根据SD卡初始化流程图，发送命令，收到回复，直到流程结束。传输数据，也是根据读写时序图，将要发送的数据放进命令中发送出去。
SDIO 控制器驱动SD 卡识别过程中，频率是400K , 传输数据的时候，SDIOCK 的 频率是6M.SD卡初始化的时候，频率不能超过400K。
