关于 SDIO 上拉电阻的接法

只看该作者 · 2013-6-13 11:36

lu0718 发表于 2013-6-6 15:28
有总比没有的好吗?

也不是的，带外部上拉电阻的话，必须设置成开漏输出方式。不带外部上拉电阻，则设置成推挽输出。
这两种方式，经实际测试，都可以。并且开漏加上拉电阻的方式，对速度限制很大，比如假设管脚电容为10pf（大多数实际情况都比这个大），则10K电阻大概的信号上升时间为0.1us，所以高于10M的速度，在开漏驱动时，都会有问题，低于10M的，也可能会有问题，因为上述的都是比较有利的估计值，实际情况可能更糟。朋友们可以测试一下，加上拉电阻的，最高的可靠读写速率能达到多少？上拉电阻越大，应该是速率越低。
所以，我建议用推挽输出，无上拉的方式。虽然sd卡的规范提出要加上拉电阻，但是我估计那也是有使用条件的，有时间仔细看看规范再讨论。

只看该作者 · 2013-6-13 14:17

上拉电阻是为了没有卡的时候防止总线浮动的。这种情况，当stm32设置为推挽输出的时候，就不存在了，可以使用带有卡插入信号的sd卡插座，在软件上隔几秒总判断是否有卡插入，没有卡插入的时候，不进**的读写操作，这样就不会出现总线浮动了。
另外，看说明书上，sd卡的输出信号，都是推挽输出的，因此只要把stm32设置为推挽输出，则无论是读还是写sd卡，总线上总有一端是推挽输出，不存在总线浮动。
所以，总线上出现值得注意的总线浮动，只有两种可能，第一种就是通过sd卡命令使sd卡处于高阻模式，并且将stm32进**操作，这种情况，在正常使用过程中是不可能出现的吧？也是没有必要出现的吧？
第二种就是stm32写sd卡转为读sd卡的过渡过程中，就是在从写到读转换的过程中，stm32从推挽输出转变为浮动输入，此时sd卡应该是从输入转变为推挽输出。这种情况下，要看stm32和sd卡的转换时序了。
总之，加上拉电阻的好处就是可靠性看起来有保障，但是速度大幅度降低。
不加上拉电阻的好处，就是速度可以达到标准的高速度，可靠性嘛，实际测试还是可以的，原理分析如上。唯一不放心的就是第二种写到读的转换过程中，这取决于具体时序，但是stm32和sd卡，似乎都没有提供这个时序吧？也许提供了，我没看到。如果有的话，看看时序图，也许就可以放心了。

只看该作者 · 2013-6-13 16:50

jlwg 发表于 2013-6-13 14:17
上拉电阻是为了没有卡的时候防止总线浮动的。这种情况，当stm32设置为推挽输出的时候，就不存在了，可以使 ...

读写转换的时候，不会有时钟产生，是允许总线浮动的，并不需要刻意避免，所有数据均是在时钟上升沿进行锁存，只要保证时钟沿之前数据有可靠的保持时间就可以了。
加上拉电阻主要目的是防止系统上电、掉电或者MCU处于复位期间，信号线浮空，可能产生错误的读写动作。所以我认为，只需要在CLK上加上拉电阻即可，其余信号线可以不用加（保证时钟不会随意产生，其余信号就算浮空不定也是无害的），并且这个上拉电阻尽量取较大值100K，因为CLK是频率最高的一条信号线，电阻太小会显著的增加功耗。

只看该作者 · 2013-6-13 17:21

CS上加上拉比CLK上拉会更好，只要CS为高，其它信号线浮空没问题，就算会产生CLK也是有益无害，事实上，初始化SD卡之前，往往需要把CS拉高，然后产生100个左右时钟（>64个），让SD卡内部电路处于可靠的接收状态，才能后续正确的初始化。

只看该作者 · 2013-6-15 17:36

大猫在睡觉发表于 2013-6-13 17:21
CS上加上拉比CLK上拉会更好，只要CS为高，其它信号线浮空没问题，就算会产生CLK也是有益无害，事实上，初始 ...

您说的是SPI方式吧，我说的是四线sdio模式

只看该作者 · 2013-6-15 17:39

大猫在睡觉发表于 2013-6-13 16:50
读写转换的时候，不会有时钟产生，是允许总线浮动的，并不需要刻意避免，所有数据均是在时钟上升沿进行锁 ...

其实正相反，CLK线是唯一可以不用考虑上拉电阻的问题的信号线，因为CLK线永远是输出信号。而且，即使加上拉电阻，如果上拉电阻阻值太大，会严重影响读写速度，100K的上拉电阻，估计读写速度就只能达到若干kB/S了。

只看该作者 · 2013-9-15 10:55

CLK线确实不需要上拉电阻,原厂的开发板上,CLK线都没有上拉电阻.但是SDIO的几条数据线上,必须按要求加上拉电阻(默认为47K欧姆). 经实际测试,不加上拉电阻虽然也可以正常运行,但是如果不加上拉电阻长时间运行的话,会出现稳定性问题.我的板子不加上拉电阻,每隔1秒写几时字节到4G的sd卡上,写了几个小时没有问题,但是写一天一宿之后,SD卡就发生写错误了,FAT分区表被破坏,文件丢失.
重新格式化SD卡,并且在电路上加上上拉电阻之后,又写了一天一宿,没有发生问题.