SDカードの動作原理を簡単に説明してください

機能

SDカードはメモリカードであり、その機能はストレージです。

分類

SDカードは容量によって分類され、次の3つのカテゴリに分類できます。SDカード、SDHCカード、SDXCカード。

容量	命名	略称
0〜2G	標準容量のSDメモリーカード	SDSCまたはSD
2G〜32G	大容量SDメモリーカード	SDHC
32G〜2T	大容量SDメモリーカード	SDXC

ハードウェア構造

SDカードの概要とインターフェース図を以下に示します。

SDカードを動作させるインターフェイスはSPIまたはSDIOポートであり、ピン配置は次のとおりです。

ホストとSDカードのハードウェア接続図：

動作原理

SDカードを動作させるには、主に2つのステップが必要です。

最初のステップは、SDカードの識別プロセスです。

2番目のステップは、SDカードの読み取りと書き込み、つまり、ホストコントローラーとSDカード間のデータ転送プロセスです。

SDカードを正しく動作させるには、SDカードに安定した電圧を供給する方法と、ユーザーが指定した方法でSDカードを動作させる方法があります。これらの2つのタスクの実現は、SDカードに制御コマンドを送信するホストコントローラーによって実現されます。

ホスト（SDIOコントローラー）は、アプリケーションレイヤーコマンドACMDや共通コマンドCMDなど、SDカードを駆動するために多くのコマンドを使用する必要があります。ホスト（SDIOコントローラー）は、SDカードにコマンドを送信し、SDカードが応答します。応答と呼ばれる応答コマンドは、R1、R1b、R2、R3、R6、R7の6つのカテゴリに分類されます。

ホスト（SDIOコントローラー）がSDカードにコマンドを送信すると、SDカードが応答します。この応答には、ホスト（SDIOコントローラー）が必要とするデータ（SD情報、容量、ストレージデータなど）が含まれます。

前述のように、SDカードは主に識別とデータ伝送に使用されますが、その識別プロセスは少し複雑ですが、コードを書くときは、プロトコルによって提供される初期化フローチャートを参照できます。データ送信には、読み取りと書き込み、シングルバイトとマルチバイトの読み取りと書き込みが含まれます。次の2つのセクションでは、識別の初期化フローチャートとデータの読み取りおよび書き込みのタイミング図について説明します。