micro SD卡

SD 卡很容易與 FPGA 連接。它們有不同的尺寸（標準、迷你和微型），但電氣工作方式相同。我們重點討論微型 SD 卡，因為它們小巧方便，如今也很流行。

微型 SD 卡有 8 個引腳。首先，電源連接在第 4 針和第 6 針上。

然后，根據您決定使用的操作模式，您需要將 3 到 6 個引腳連接到 FPGA 引腳。

SPI 模式

在 SPI 模式下，DI/DO 線路是單向的。這意味著

• DI/DO 上無需上拉

• 命令（以及寫扇區時的扇區數據）發送到 DI 引腳

• 從 DO 引腳接收響應（以及扇區讀取時的扇區數據

  
  

SPI 模式通常用于微控制器系統。在 FPGA 中，我們可能更適合使用...

SD 模式

在 SD 模式下，CMD/DATx 線路是雙向的。這意味著

• CMD/DATx 上需要上拉（FPGA 通常可在內部提供上拉功能）

• 在 CMD 引腳上發送/接收命令/響應

• 從 DATx 引腳發送/接收扇區數據（用于扇區讀取和寫入

例如，在 SD 單位模式下，我們需要這些連接：

協議

SD 卡采用命令/響應方案工作。例如，命令 "17 "允許讀取卡內存的一個扇區（512 字節）。所有通信都與主機（本例中為 FPGA）提供的時鐘同步。啟動時時鐘頻率應低于 400KHz，卡初始化后時鐘頻率可加快。

// we use the Xylo-E FX2 FIFO2 as data source for "commanding" an SD card
// the SD card is used in one-bit SD mode 
// first we are going to drive the SD card at a much slower speed than the FPGA itself
// let's create a "shift" signal that is asserted once every 64 clock periods
reg [5:0] cnt=0;  
always @(posedge clk) cnt <= cnt+1;
reg shift=0;  
always @(posedge clk) shift <= &cnt; // now we serialize every byte we get from the FIFO2
reg [2:0] cntbit=0;reg shifting=0;
reg [7:0] data=0;
always @(posedge clk) if(shift) shifting <= shifting ? ~(&cntbit & ~FIFO2_data_available) : FIFO2_data_available;
always @(posedge clk) if(shift & shifting) cntbit <= cntbit+1;
always @(posedge clk) if(shift) data <= (FIFO2_data_available & (~shifting | &cntbit)) ? FIFO_DATAIN : {data[6:0],1'b0};assign FIFO_RD = shift & (~shifting | &cntbit); 
// and send the serial data to the SD card
assign SD_CLK = cnt[5];
assign SD_CMD = shifting ? data[7] : 1'bZ;

所有命令和大多數響應的長度都是 48 位（6 字節）。扇區數據是 512 字節的倍數。例如，下面是一段可以向 SD 卡發送命令的簡單代碼。