SD 卡很容易与 FPGA 连接。它们有不同的尺寸（标准、迷你和微型），但电气工作方式相同。我们重点讨论微型 SD 卡，因为它们小巧方便，如今也很流行。

微型 SD 卡有 8 个引脚。首先，电源连接在第 4 针和第 6 针上。

然后，根据您决定使用的操作模式，您需要将 3 到 6 个引脚连接到 FPGA 引脚。

SPI 模式

在 SPI 模式下，DI/DO 线路是单向的。这意味着

• DI/DO 上无需上拉

• 命令（以及写扇区时的扇区数据）发送到 DI 引脚

• 从 DO 引脚接收响应（以及扇区读取时的扇区数据

  
  

SPI 模式通常用于微控制器系统。在 FPGA 中，我们可能更适合使用...

SD 模式

在 SD 模式下，CMD/DATx 线路是双向的。这意味着

• CMD/DATx 上需要上拉（FPGA 通常可在内部提供上拉功能）

• 在 CMD 引脚上发送/接收命令/响应

• 从 DATx 引脚发送/接收扇区数据（用于扇区读取和写入

例如，在 SD 单位模式下，我们需要这些连接：

协议

SD 卡采用命令/响应方案工作。例如，命令 "17 "允许读取卡内存的一个扇区（512 字节）。所有通信都与主机（本例中为 FPGA）提供的时钟同步。启动时时钟频率应低于 400KHz，卡初始化后时钟频率可加快。

// 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;

所有命令和大多数响应的长度都是 48 位（6 字节）。扇区数据是 512 字节的倍数。例如，下面是一段可以向 SD 卡发送命令的简单代码。