MMC存贮卡可以分为MMC和SPI两种工作模式,MMC模式是标准的默认模式,具有MMC的全部特性。而SPI模式则是MMC存贮卡可选的第二种模式,这个模式是MMC协议的一个子集,主要用于只需要小数量的卡(通常是1个)和低数据传输率(和MMC协议相比)的系统,这个模式可以把设计花费减到最小,但性能就不如MMC。
浅谈SD/MMC卡的SD模式和SPI模式
SD/MMC卡的读写模式分两种。一种是利用SD总线来进行数据传输,这里称为SD模式;另外一种是利用SPI总线来进行数据传输,这里称之为SPI模式。
最初接触SD/MMC卡时,Hanny一直觉得很奇怪,为什么SD/MMC卡要提供两种模式进行访问呢?比较完这两种模式的区别,分析其运用场合,就会明白答案了。
SD卡主要工作于4BIT SD模式下(MMC可能工作在8BIT SD模式下)。其读写最高时钟可达50MHz,因此,市面上的卡的读取速度能到达20MB/s以上,已经算极限了。SD模式也是SD卡的主要工作模式。
而SPI模式只有1BIT的带宽,而且时钟最高只能到25MHz,因此读取速度通常低于3MB/s。但是SPI模式对硬件要求较低,一般广泛用于MP3等对读卡速度要求不高的低端场合。
Hanny当时还有一个疑问:SD模式不是也同样支持1BIT模式吗?为什么不直接用SD的1BIT模式呢?
后来才明白:1、SPI总线是一个通用总线,大部份芯片都用硬件模块;2、SPI模式支持不带CRC校验的传输方式,可以降低硬件要求;3、SD的CMD线与DATA线之间有可能同时产生数据,对没有SD硬件模块的主机支持起来难度较高。
SD(Secure Digital)与 MMC(Multimedia Card)
SD 是一种 flash memory card 的标准,也就是一般常见的 SD 记忆卡,而 MMC 则是较早的一种记忆卡标准,目前已经被 SD 标准所取代。在维基百科上有相当详细的 SD/MMC 规格说明:[http://zh.wikipedia.org/wiki/Secure_Digital]。
SDIO(Secure Digital I/O)
SDIO 是目前我们比较关心的技术,SDIO 故名思义,就是 SD 的 I/O 接口(interface)的意思,不过这样解释可能还有点抽像。更具体的说明,SD 本来是记忆卡的标准,但是现在也可以把 SD 拿来插上一些外围接口使用,这样的技术便是 SDIO。
所以 SDIO 本身是一种相当单纯的技术,透过 SD 的 I/O 接脚来连接外部外围,并且透过 SD 上的 I/O 数据接位与这些外围传输数据,而且 SD 协会会员也推出很完整的 SDIO stack 驱动程序,使得 SDIO 外围(我们称为 SDIO 卡)的开发与应用变得相当热门。
现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持 SDIO 的功能(SD 标准原本就是针对 mobile device 而制定),而且许多 SDIO 外围也都被开发出来,让手机外接外围更加容易,并且开发上更有弹性(不需要内建外围)。目前常见的 SDIO 外围(SDIO 卡)有:
Wi-Fi card(无线网络卡)
CMOS sensor card(照相模块)
GPS card
GSM/GPRS modem card
Bluetooth card
Radio/TV card(很好玩)
- SDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一,并且也会取代目前 GPIO 式的 SPI 接口。
SD/SDIO 的传输模式
SD 传输模式有以下 3 种:
SPI mode(required)
1-bit mode
4-bit mode
- SDIO 同样也支持以上 3 种传输模式。依据 SD 标准,所有的 SD(记忆卡)与 SDIO(外围)都必须支持 SPI mode,因此 SPI mode 是「required」。此外,早期的 MMC 卡(使用 SPI 传输)也能接到 SD 插糟(SD slot),并且使用 SPI mode 或 1-bit mode 来读取。
SD 的 MMC Mode
SD 也能读取 MMC 内存,虽然 MMC 标准上提到,MMC 内存不见得要支持 SPI mode(但是一定要支持 1-bit mode),但是市面上能看到的 MMC 卡其实都有支持 SPI mode。因此,我们可以把 SD 设定成 SPI mode 的传输方式来读取 MMC 记忆卡。
SD 的 MMC Mode 就是用来读取 MMC 卡的一种传输模式。不过,SD 的 MMC Mode 虽然也是使用 SPI mode,但其物理特性仍是有差异的:
MMC 的 SPI mode 最大传输速率为 20 Mbit/s;
SD 的 SPI mode 最大传输速率为 25 Mbit/s。
- 为避免混淆,有时也用 SPI/MMC mode 与 SPI/SD mode 的写法来做清楚区别。