对于 SD 卡的 SPI 模式而言，采用的 SPI 的通信模式为模式 3，即 CPOL=1，CPHA=1，在 SD 卡 2.0 版

本协议中，SPI_CLK 时钟频率可达 50Mhz。

SD 卡的 SPI 模式，只用到了 SDIO_D3（SPI_CS）、SDIO_CMD（SPI_MOSI），SDIO_SC（SPI_SCK）和 SDIO_D0（SPI_MISO）引脚

sd卡初始化命令

1、SD 卡在正常读写操作之前，必须先对 SD 卡进行初始化，SD 卡的初始化过程就是向 SD 中写入命令。在对 SD 卡进行读写操作时同样需要先发送写命令和读命令，SD 卡的命令格式由 6 个字节组成（先发送高位再发送低位）

写入命令：

byte1：命令号，格式为01xx_xxxx,

byte2~byte5:命令参数

byte6: 前 7 位为 CRC（循环冗余校验）校验位，最后一位为停止位 0. 在 SPI 模式下默认不开启

CRC 校验(校验位全部设为1)，在 SDIO 模式下开启 CRC 校验.SD 卡上电默认是 SDIO

模式，在接收 SD 卡返回 CMD0 的响应命令时，拉低片选 CS，进入 SPI 模式.

SD 卡的命令号（byte1）分为标准命令（如 CMD0）和应用相关命令，在发送应用相关命令之前，必须先发送 CMD55 命令

返回的R1数据格式

返回的 R3 数据格式

返回的R7 数据格式

电压范围比较重要，具体内容如下：

判断SD卡版本：（ SD1.0 和SD2.0(SD2.0才支持 CMD8 命令) ）

发送CMD8有响应：SD2.0

无响应：发送 CMD55 + ACMD41

返回0 : SD1.0

返回错误： 则是MMC卡，发送CMD1

返回0 ，MMC卡初始化成功，否则是错误卡。

SD2.0初始化

1、先对从机 SD 卡发送至少 74 个以上的同步时钟，在上电同步期间，片选 CS 引脚和 MOSI 引脚必须为高电平（MOSI 引脚除发送命令或数据外，其余时刻都为高电平）

2，拉低片选 CS 引脚，发送命令 CMD0（0x40）复位 SD 卡，等待返回数据

3，在接收返回信息期间片选 CS 为低电平，判断数据为复位完成信号 0x01，SD 卡返回响应数据的 8 个时钟周期后再拉高片选 CS 信号，SD 卡进入 SPI 模式。如果返回其他值，重新上一步。

4，拉低片选 CS 引脚，发送命令 CMD8（0x48）查询 SD 卡的版本号，等待返回数据。

5，SD 卡返回响应数据后，先等待 8 个时钟周期再拉高片选 CS 信号，此时判断返回的响应数据，如果为4'b0001,(即2.7V~3.6V), SD卡位2.0版本，否则上一步。

6、拉低片选 CS 引脚，发送命令 CMD55（0x77）告诉 SD 卡下一次发送的命令是应用相关命令，等待返回数据。

7、SD 卡返回响应数据后，先等待 8 个时钟周期再拉高片选 CS 信号，此时判断返回的响应数据。如果返

回的数据为空闲信号 0x01，开始进行下一步

8、拉低片选 CS 引脚，发送命令 ACMD41（0x69）查询 SD 卡是否初始化完成，等待返回数据。

9、SD 卡返回响应数据后，先等待 8 个时钟周期再拉高片选 CS 信号，此时判断返回的响应数据若为0x00,则初始化完成。否则第6步。

SD 卡在初始化的时候，SPI_CLK 的时钟频率不能超过 400KHz，在初始化完成之后，再将 SPI_CLK 的时钟频率切换至SD 卡的最大时钟频率。

SD卡写操作

1. 拉低片选 CS 引脚，发送命令 CMD24（0x58）读取单个数据块，等待返回数据。

2. 返回正确响应数据 0x00 后，等待至少 8 个时钟周期，开始发送数据头 0xfe；

3、 发送完数据头 0xfe 后，接下来开始发送 512 个字节的数据（要发送512字节的整数倍）

4、 数据发送完成后，发送 2 个字节的 CRC 校验数据。由于 SPI 模式下不对数据进行 CRC 校验，

直接发送两个字节的 0xff 即可；等待返回数据。

5、SD 卡返回响应数据（xxx0_0101）后会进入写忙状态（MISO 引脚为低电平），即此时不允许其它操作。当检测到 MISO 引脚为高电平时，SD 卡此时退出写忙状态；

6、拉高 CS 引脚，等待 8 个时钟周期后允许进行其它操作。

SD卡读操作

1、 拉低片选 CS 引脚，发送命令 CMD17（0x51）读取单个数据块，等待返回响应数据；

2、 SD 卡返回正确响应数据 0x00 后，准备开始解析 SD 卡返回的数据头 0xfe；

3、 解析到数据头 0xfe 后，接下来接收 SD 卡返回的 512 个字节的数据；

4、 数据解析完成后，接下来接收两个字节的 CRC 校验值。由于 SPI 模式下不对数据进行 CRC

校验，可直接忽略这两个字节；

6、 拉高片选 CS 引脚，等待 8 个时钟周期后允许进行其它操作。