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。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：
引脚编号SD模式SPI模式
名称类型描述名称类型描述
1 CD/DAT3 IO或PP 卡检测/
数据线3
#CS I 片选
2 CMD PP 命令/
回应
DI I 数据输入
3 V SS1S 电源地VSS S 电源地
4 V DD S 电源VDD S 电源
5 CLK I 时钟SCLK I 时钟
6 V SS2S 电源地VSS2 S 电源地
7 DAT0 IO或PP 数据线0 DO O或PP 数据输出
8 DAT1 IO或PP 数据线1 RSV
9 DAT2 IO或PP 数据线2 RSV
注：S：电源供给I：输入O：采用推拉驱动的输出
PP：采用推拉驱动的输入输出
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CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。而SPI方式采用4线制，使用CS、CLK、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） SPI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：字节位含义
1 7 开始位，始终为0 6 参数错误
5 地址错误
4 擦除序列错误
3 CRC错误
2 非法命令
1 擦除复位
0 闲置状态
字节位含义
1 7 开始位，始终为0 6 参数错误
5 地址错误
4 擦除序列错误
3 CRC错误
2 非法命令
1 擦除复位
0 闲置状态
2 7 溢出，CSD覆盖
6 擦除参数
5 写保护非法
4 卡ECC失败
3 卡控制器错误
2 未知错误
1 写保护擦除跳过，锁／解锁失败0 锁卡
字节位含义
1 7 开始位，始终为0 6 参数错误
5 地址错误
4 擦除序列错误小米sd卡无法读取
3 CRC错误
写命令的例程：
1.//--------------------------------------------------------------------------
---------------------
2.向SD卡中写入命令，并返回回应的第二个字节
3.//--------------------------------------------------------------------------
---------------------
4.unsigned char Write_Command_SD(unsigned char *CMD)
5.{
6.unsigned char tmp;
7.unsigned char retry=0;
8.unsigned char i;
9.
10.//禁止SD卡片选
11. SPI_CS=1;
12.//发送8个时钟信号
13. Write_Byte_SD(0xFF);
14.//使能SD卡片选
15. SPI_CS=0;
16.
17.//向SD卡发送6字节命令
18.for (i=0;i<0x06;i++)
19. {
20. Write_Byte_SD(*CMD++);
21. }
22.
23.//获得16位的回应
24. Read_Byte_SD(); //read the first byte,ignore it.
25.do
26. { //读取后8位
27. tmp = Read_Byte_SD();
28. retry++;
29. }
30.while((tmp==0xff)&&(retry<100));
32.}
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：
1.//--------------------------------------------------------------------------
2.初始化SD卡到SPI模式
3.//--------------------------------------------------------------------------
4.unsigned char SD_Init()
5.{
6.unsigned char retry,temp;
7.unsigned char i;
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