เมมโมร่ีการดmicroSDHC ส่ือบันทึกขอมูลระบบแฟลช

1. เกร่ินนํา

การดmicroSDที่รองรับอุณหภูมิการทํางานในระดับอุตสาหกรรมออกแบบผลิตและทดสอบใหทนทานตอสภาพการทํางานที่เลวรายการใชงานภายนอกอาคารที่หลากหลายเชนตูใหบริการป๊ัมน้ํามัน ATM เกตเวยระบบมีเดียและระบบการใชงานในรถยนต/ทางทะเลนอกจากน้ียังเหมาะสําหรับการใชงานในกลุม Internet of Things (IoT) สําหรับใชงานทางอุตสาหกรรมใหม ๆ

เมมโมรี่การดmicroSDความจุสูงน้ีไดมาตรฐานการทาํงานไมแตกตางจากหนวยความจํา SD แตมีขนาดเล็กกวาเมมโมรี่การดmicroSDHCน้ียังสามารถเสียบตอกับอะแดปเตอรmicroSDHCและใชเป็นเมมโมรี่การด Secure Digital แบบมาตรฐาน

2. เลขชิน้สวน:

SDHC Class UHS ความจุ เลขชิน้สวน Class 10 U1 8GB SDCIT/8GB Class 10 U1 16GB SDCIT/16GB Class 10 U1 32GB SDCIT/32GB

3. คุณสมบัติของเมมโมร่ีการดmicroSDHC

ตาราง 1: คุณสมบัติของเมมโมร่ีการดmicroSDHC การออกแบบ มาตรฐาน

สารบัญ ไมมี (สามารถออกแบบช้ินงานสําหรับ OEM) ID, MKB แบบ

ตัง้โปรแกรม

สําเร็จ

คุณสมบัติดานความปลอดภัย

ไดมาตรฐาน SD Security Specification Ver.3.00 (CPRM) *CPRM: Contents Protection for Recording Media Specification

ฟอรแมตทางตรรกะ

ไดมาตรฐาน SD Files System Specification Ver.3.00 (ฟอรแมตอางอิงกับ FAT32)

ระบบไฟฟ า แรงดันไฟฟ าขณะทํางาน: 2.7V ถึง 3.6V (การทาํงานของหนวยความจํา) อินเทอรเฟซ: อินเทอรเฟซการด SD, (SD: 4 หรือ 1 บิต) รองรับโหมด SPI ไดมาตรฐาน SD Physical Layer Specification Ver.3.01

โครงสรางทางกายภาพ

L: 15, W: 11 , T: 1.0 (มม.),น้ําหนัก: 0.5 ก. (ปกติ) รองรับมาตรฐานเมมโมรี่การดmicroSDเวอรชัน่ 3.00 (ขนาดอยางละเอียดมีระบุุไวใน: ภาคผนวก)

ความทนทาน ไดมาตรฐาน SD Physical Layer Specification Ver.3.01 รองรับมาตรฐานเมมโมรี่การดmicroSDเวอรชัน่ 3.00

ROHS ไดมาตรฐาน ROHS

• ใชระบบกระจายการสึกหรอแบบคงท่ีและแบบไดนามิค • MLC NAND เพื่อความทนทานในการใชงาน

4900180-001.A00 หน า1จาก24

4. การรองรับการทํางาน

การรองรับการทํางาน รายละเอียดทางเทคนิคเมมโมรี่การด SD

• ไดมาตรฐาน PHYSICAL LAYER SPECIFICATION Ver.3.01 (Part1)

• ไดมาตรฐาน FILE SYSTEM SPECIFICATION Ver.3.00 (Part2)

• ไดมาตรฐาน SECURITY SPECIFICATION Ver.3.00 (Part3)

• รองรับมาตรฐานเมมโมรี่การดmicroSDเวอรชัน่ 3.00

5. ลักษณะทางกายภาพ

5.1. อุณหภูมิ

1) เงือนไขในการทํางาน

ชวงอุณหภูมิ:Ta = -40°C ถึง +85°C

2) เงื่อนไขในการจัดเก็บ

ชวงอุณหภูมิ: Tstg = -40°C ถึง +85°C

5.2. ความชืน้ (เสถียรภาพในการทํางาน)

1) เงือนไขในการทํางาน

อุณหภูมิ 25°C / ความช้ืนสัมพัทธ 95%

2) เงื่อนไขในการจัดเก็บ

อุณหภูมิ 40°C / ความช้ืนสัมพัทธ 95% / 500h

5.3. การใช

1) เสียบตอหรือนําออกโดยไมตองปิดเครื่อง

a. เมมโมรี่การดmicroSDHCจาก Kingston สามารถนําออกและ/หรือเสียบตอไดโดยไมตองปิดเครื่องแมขาย

2) สวิตชป องกันการเขียนขอมูล

a. เมมโมรี่การดmicroSDHCไมมีสวิตชป องกันการเขียนขอมูล

5.4 โครงรางการทํางาน

ระบบควบคุม: PS8210DF NAND: Toshiba 15nm MLC 64Gb

4900180-001.A00 หน า2จาก24

6. เคาโครงอินเทอรเฟซทางไฟฟ า

6.1. ขาการดmicroSD

ตาราง 2 กลาวถึงขาการดmicroSD

ภาพที่ 1 แสดงขาการดmicroSD

ตรวจสอบรายละเอียดไดจากรายละเอียดทางเทคนิคเลเยอรทางกายภาพของการด SD

ภาพท่ี 1: ขาการดmicroSD (ดานหลังของการดmicroSD)

ตาราง 3: ขาการดmicroSD

1) S: แหลงจายไฟ, I: Input, O: Output, I/O: สิงทิศทาง, PP: IO ใชไดรเวอร Push-Pull

(*) สัญญาณเหลาน้ีควรดึงสัญญาณโดยฝ่ังแมขายท่ีความตนทาน 10-100K โอหมในโหมด SPIอยาใชขา NC

4900180-001.A00 หน า3จาก24

6.2. โครงขายบัสการดmicroSD

เมมโมรี่การดmicroSDรองรับโปรโตคอลการส่ือสารสองทางเลือกไดแกโหมดบัส SD และ SPI ระบบแมขายสามารถเลือกโหมดการทํางานใดก็ไดขอมูลเดียวกันของการดmicroSDสามารถอานและเขียนไดจากทัง้สองโหมดการทํางาน โหมด SD รองรับการถายโอนขอมูลสูงระดับ 4 บิตโหมด SPI รองรับอินเทอรเฟซอยางงายและอินเทอรเฟซกลางสําหรับชองสัญญาณ SPI ขอเสียของโหมดการทํางานน้ีคือประสิทธิภาพที่ลดลงเม่ือเทียบกับโหมด SD

6.2.1. โปรโตคอลโหมดบัส SD บัส SD ชวยรองรับการกาํหนดโครงรางการทํางานแบบไดนามิคของจํานวนชองสัญญาณขอมูลแบบสองทิศทาง 1 ถึง 4 ชองทางหลังจากเปิดทํางานตามคาเริ่มตนการดmicroSDจะใชเฉพาะ DAT0 เทานัน้หลังจากเริ่มการทํางานแมขายจะสามารถปรับความกวางของบัส แมขายจะสามารถเช่ือมตอการดmicroSDแบบทวีคูณการเช่ือมตอรวมสัญญาณVdd, Vssและ CLK สามารถใชงานไดในสวนการเช่ือมตอแบบหลากหลายทัง้น้ีจะตองแบง Command, Respond and Data lined (DAT0-DAT3) สําหรับแตละการดจากแมขาย คุณสมบัติน้ีชวยใหสามารถแลกระดับตนทุนฮารดแวรและประสิทธิภาพในการทํางานของระบบไดอยางคุมคา การส่ือสารผานบัสmicroSD อาศัยบิตสตรีมของคําสัง่และขอมูลโดยบิตเริ่มตนและส้ินสุดโดยอาศัยบิตหยุดการทํางาน คําสั่ง: คําสัง่จะถูกถายโอนแบบอนุกรมผาน CMD คําสัง่จะเป็นชุดคําสัง่เล็ก ๆ เพ่ือเริ่มการทํางานจากแมขายไปยังการด คําสัง่จะถูกสงไปยังการดหน่ึงตัวที่กําหนดที่อยูไว (คําสัง่แบบกําหนดที่อยู) หรือกับการดที่ตออยูทัง้หมด (คําสัง่กระจายสัญญาณ) การตอบกลับ: สวนการตอบกลับจะถูกถายโอนแบบอนุกรมผาน CMD การตอบกลับจะทําโดยอาศัยชุดขอมูลเล็ก ๆ เพ่ือตอบกลับคําสัง่ทีไดรับกอนหน า การตอบกลับจะถูกสงจากการดหน่ึงตัวที่ระบุที่อยูไวหรือจากการดทัง้หมดที่เช่ือมตออย ูขอมูล: สามารถถายโอนขอมูลจากการดไปยังแมขายหรือกลับกันได ขอมูลจะถูกถายโอนผานชองทางนําสงขอมูล

4900180-001.A00 หน า4จาก24

ภาพที่ 2: แผนผังการเช่ือมตอการดmicroSD (โหมด SD)

CLK: สัญญาณนาฬิกาของการดแมขาย

CMD: คําสัง่แบบสองทิศทาง / สัญญาณการตอบกลับ

DAT0 - DAT3: สัญญาณขอมูลสองทิศทาง 4 ชุด

Vdd: แหลงจายไฟ

Vss: GND

4900180-001.A00 หน า5จาก24

ตาราง 3: ชุดคําสัง่โหมด SD (+: ใช, -: ไมไดใช)

ดัชนี CMD ตัวยอ การปรับใช หมายเหต ุ

CMD0 GO_IDLE_STATE + CMD2 ALL_SEND_CID +

CMD3 SEND_RELATIVE_ADDR +

CMD4 SET_DSR - ไมไดใช DSR Register

CMD6 SWITCH_FUNC + CMD7 SELECT/DESELECT_CARD + CMD8 SEND_IF_COND + CMD9 SEND_CSD + CMD10 SEND_CID + CMD12 STOP_TRANSMISSION + CMD13 SEND_STATUS + CMD15 GO_INACTIVE_STATE + CMD16 SET_BLOCKLEN + CMD17 READ_SINGLE_BLOCK + CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK + CMD24 WRITE_BLOCK + CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK + CMD27 PROGRAM_CSD + CMD28 SET_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD29 CLR_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD30 SEND_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD32 ERASE_WR_BLK_START +

CMD33 ERASE_WR_BLK_END +

CMD38 ERASE +

CMD42 LOCK_UNLOCK +

CMD55 APP_CMD +

CMD56 GEN_CMD - ไมมีการระบุคําสัง่น้ี

ACMD6 SET_BUS_WIDTH +

ACMD13 SD_STATUS +

ACMD22 SEND_NUM_WR_BLOCKS +

ACMD23 SET_WR_BLK_ERASE_COUNT +

ACMD41 SD_APP_OP_COND +

ACMD42 SET_CLR_CARD_DETECT +

ACMD51 SEND_SCR +

ACMD18 SECURE_READ_MULTI_BLOCK +

ACMD25 SECURE_WRITE_MULTI_BLOCK +

ACMD26 SECURE_WRITE_MKB +

ACMD38 SECURE_ERASE +

ACMD43 GET_MKB +

ACMD44 GET_MID +

ACMD45 SET_CER_RN1 +

ACMD46 SET_CER_RN2 +

ACMD47 SET_CER_RES2 +

ACMD48 SET_CER_RES1 +

ACMD49 CHANGE_SECURE_AREA +

CMD28, 29 และ CMD30 เป็นชุดคําสัง่เสริม CMD4 ไมไดใชเน่ืองจาก DSR Register (รีจิสเตอรเสริม) CMD56 ใชสําหรับคําสัง่เฉพาะของผูใหบริการซึ่งไมไดระบุไวในการดมาตรฐาน

4900180-001.A00 หน า6จาก24

6.2.2. โปรโตคอลโหมดบัส SPI

บัส SPI รองรับชองขอมูล 1 บิตผาน 2 ชองสัญญาณ (Data In และ Out)

โหมด SPI ชวยใหระบบแมขาย MMC สามารถใชการด SD โดยมีการเปลี่ยนแปลงเกิดข้ึนเพียงเล็กน อย

โปรโตคอลโหมดบัส SPI เป็นการถายโอนระดับไบต

ชุดขอมูลเล็ก ๆ สําหรับขอมูลทัง้หมดเป็นการทวีคูณของไบตขอมูล (8 บิต) และจะคางอยูในโหมดไบตภายใตสัญญาณ CS

ขอดีของโหมด SPI คือการลดภาระดานการออกแบบสําหรับแมขาย

โดยเฉพาะแมขาย MMC จะสามารถปรับแตงไดโดยมีการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน อยเทานัน้

ขอเสียของโหมด SPI คือประสิทธิภาพที่ลดลงเม่ือเทียบกับโหมด SD

ขอควรระวัง: กรุณาใชรายละเอียดทางเทคนิคสําหรับการด SD อยาใชรายละเอียดทางเทคนิคสําหรับ MMC

เชนการเริ่มการทํางานจะอาศัย ACMD41 และใหระมัดระวัง Register ใหดีรายละเอียดของ Register จะแตกตางออกไปโดยเฉพาะ CSD Register

ภาพที่ 3: แผนผังการเช่ือมตอการดmicroSD (โหมด SPI)

CS: สัญญาณที่เลือกโดยการด CLK: สัญญาณนาฬิกาของการดแมขาย ขอมูลขาเขา: ชองสัญญาณขอมูลแมขายไปยังการด ขอมูลขาออก: ชองสัญญาณขอมูลการดไปยังแมขาย Vdd: แหลงจายไฟ Vss: GND

4900180-001.A00 หน า7จาก24

Table.4: ชุดคําสัง่โหมด SPI (+: ใช, -: ไมไดใช)

ดัชนี CMD ตัวยอ การปรับใช หมายเหต ุ

CMD0 GO_IDLE_STATE + CMD1 SEND_OP_CND + ประกาศ: หามใช (ดูในภาพที่ 6 และ 9.2)

CMD6 SWITCH_FUNC + CMD8 SEND_IF_COND + CMD9 SEND_CSD + CMD10 SEND_CID + CMD12 STOP_TRANSMISSION + CMD13 SEND_STATUS + CMD16 SET_BLOCKLEN + CMD17 READ_SINGLE_BLOCK + CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK + CMD24 WRITE_BLOCK + CMD25 WRITE_MULTIPLE_BLOCK + CMD27 PROGRAM_CSD + CMD28 SET_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD29 CLR_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD30 SEND_WRITE_PROT - ไมไดปรับใชระบบป องกันการเขียนขอมูลภายใน

CMD32 ERASE_WR_BLK_START_ADDR +

CMD33 ERASE_WR_BLK_END_ADDR +

CMD38 ERASE +

CMD42 LOCK_UNLOCK +

CMD55 APP_CMD +

CMD56 GEN_CMD - ไมมีการระบุคําสัง่น้ี

CMD58 READ_OCR +

CMD59 CRC_ON_OFF +

ACMD6 SET_BUS_WIDTH +

ACMD13 SD_STATUS +

ACMD22 SEND_NUM_WR_BLOCKS +

ACMD23 SET_WR_BLK_ERASE_COUNT +

ACMD41 SD_APP_OP_COND +

ACMD42 SET_CLR_CARD_DETECT +

ACMD51 SEND_SCR +

ACMD18 SECURE_READ_MULTI_BLOCK +

ACMD25 SECURE_WRITE_MULTI_BLOCK +

ACMD26 SECURE_WRITE_MKB +

ACMD38 SECURE_ERASE +

ACMD43 GET_MKB +

ACMD44 GET_MID +

ACMD45 SET_CER_RN1 +

ACMD46 SET_CER_RN2 +

ACMD47 SET_CER_RES2 +

ACMD48 SET_CER_RES1 +

ACMD49 CHANGE_SECURE_AREA + CMD28, 29 และ CMD30 เป็นชุดคําสัง่เสริม

CMD56 ใชสําหรับคําสัง่เฉพาะของผูใหบริการซึ่งไมไดระบุไวในการดมาตรฐาน

4900180-001.A00 หน า8จาก24

6.3. การเริ่มทํางานของการดmicroSD

ภาพที่ 4-1 แสดงกระบวนการเริ่มทํางานของแมขาย UHS-I สวนภาพที่ 4-2 แสดงลําดับคําสัง่ในการควบคุม

แรงดันไฟฟ าสําหรับสัญญาณชองสีแดงและสีเหลืองเป็นกระบวนการใหมเพ่ือเริ่มการทํางานของการด UHS-I

ภาพที่ 4-1: แผนผังกระบวนการเริ่มทํางานของแมขาย UHS-I

4900180-001.A00 หน า9จาก24

ภาพที่ 4-2: กรอบเวลา ACMD41 ตามดวยลําดับการควบคุมแรงดันไฟฟ าสัญญาณ

1) POWER ON：จายแรงดันไฟฟ าสําหรับการเร่ิมทํางาน ระบบแมขายจะใชแรงดันไฟฟ าสําหรับทํางานเพ่ือจายไปยังการด จายรอบสัญญาณนาฬิกาหลอกมากกวา 74 รอบไปยังการดmicroSD 2) เลือกโหมดการทํางาน (โหมด SD หรือ SPI) ในกรณีที่ใชโหมด SPI แมขายควรขับเคลื่อนขา I/F ของการด SD (CD/DAT3) 1 ขาไปที่ระดับ “Low” จากนัน้จึงออกคําสัง่ CMD0 ในกรณีที่ใชโหมด SD แมขายควรขับเคลื่อนหรือตรวจหา I/F การด SD 1 ขา (Pull Up Register ของขา 1 ขาถูกดึงไปที่ “High” ตามปกต)ิ การดจะคางอยูในโหมดการทํางานที่เลือกยกเวนสําหรับการออก CMD0 ใหมหรือการเปิดการทํางานในระดับตํ่ากวากระบวนการเริ่มทํางานของโหมด SD 3) สงคําสั่งกําหนดเง่ือนไขของอินเทอรเฟซ (CMD8) ขณะการดอยูในสถานะไมทํางานแมขายจะออกคําสัง่ CMD8 กอน ACMD41 ในอารกิวเมนต “แรงดันไฟที่จาย” จะถูกปรับเป็นแรงดันนําจายของแมขายและ “รูปแบบการตรวจสอบ” จะปรับเป็นแบบ 8 บิต การดที่รับแรงดันนําจายจะตอบกลับแบบ R7 ในการตอบกลับน้ี การดจะสะทอนคืนทัง้ชวงแรงดันไฟฟ าและรูปแบบการตรวจสอบที่กําหนดใหอารกิวเมนต หากการดไมรองรับแรงดันนําจายของแมขายจะไมมีการตอบกลับและจะคางอยูในสถานะไมมีการทํางาน 4) สงคําสั่งเร่ิมการทํางาน (ACMD41) ขณะระดับสัญญาณเป็น 3.3V แมขายจะทวนซ้ําการทํางานเพ่ือออกคําสัง่ ACMD41 กับ HCS=1 และ S18R=1 จนกวาการตอบกลับจะบงช้ีวาพรอมทํางาน อารกิวเมนต (HCS และ S18R) ของ ACMD41 แรกจะใชงานไดแต ACMD41 ที่ตามมาทัง้หมดควรอกมาพรอมกับอารกิวเมนตเดียวกัน หาก Bit 31 ระบุวาพรอมทาํงานแมขายจะตองตรวจสอบ CCS และ S18A การดจะแจง S18A=0 ซ่ึงหมายความวาการควบคุมแรงดันไฟฟ าไมไดรับอนุญาตและแมขายจะตองใชระดบสัญญาณในปัจจุบัน

ตาราง 5: องคประกอบ S18R และ S18A

4900180-001.A00 หน า10จาก24

5) สงคําสั่งควบคุมแรงดันไฟฟ า (CMD11) S18A=1 หมายถึงการควบคุมแรงดันไฟฟ าไดรับอนุญาตและแมขายจะออกคําสัง่ CMD11 เพ่ือกําหนดลําดับการควบคุมแรงดันไฟฟ า หลังจากไดรับคําสัง่ CMD11 การดจะแจงกลับเป็น R1 และเริ่มลําดับการควบคุมแรงดันไฟฟ า การไมตอบกลับคําสัง่ CMD11 หมายถึง S18A เป็น 0 และแมขายจะไมสงคําสัง่ CMD11 ลําดับการควบคุมแรงดันไฟฟ าที่สมบูรณจะถูกตรวจสอบโดยDAT[3:0] ระดับสูง บิตDAT[3:0] สามารถตรวจสอบไดตามความสามารถของแมขาย การดจะเขาสูโหมด UHS-I และกรอบเวลาสัญญาณขาเขาและขาออกของการดจะถูกปรับ (SDR12 เป็นคาเริ่มตน) เม่ือลําดับการควบคุมแรงดันไฟฟ าดําเนินการเสร็จสมบูรณ 6) สงคําสั่ง ALL_SEND_CID (CMD2) และรับ Card ID (CID) 7) สงคําสั่ง SEND_RELATIVE_ADDR (CMD3) และรับ RCA คา RCA จะถูกปรับแกแบบสุมโดยการสืบคนและไมไดเป็นศูนย 8) สงคําสั่ง SELECT / DESELECT_CARD (CMD7) และปรับยายไปท่ีสถานะการถายโอน ขณะกรอกสถานะการถายโอนสถานะ CARD_IS_LOCKED ในการตอบกลับ R1 ควรมีการตรวจสอบ (มีระบุไวในสวนการตอบกลับของ CMD7) หากสถานะ CARD_IS_LOCKED ปรับเป็น 1 ในสวนการตอบกลับของ CMD7 จะตองใชคําสัง่ CMD42 กอน ACMD6 เพ่ือปลดล็อคการด ( หากการดถูกล็อคจะตองใช CMD42 เพ่ือปลดล็อคการด ) หากการดปลดล็อคอยูสามารถขามคําสัง่ CMD42 ได 9) สงคําสั่ง SET_BUS_WIDTH (ACMD6) UHS-I รองรับเฉพาะโหมด 4 บิตแมขายจะตองเลือกโหมด 4 บิตโดยคําสัง่ ACMD6 หากการดล็อคแมขายจะตองปลดล็อคการดโดยใชคําสัง่ CMD42 ในโหมด 1 บิตจากนัน้ออกคําสัง่ ACMD6 เพ่ือทําการปรับแก โหมดบัส 4 บิตไมสามารถรับประกันการทํางานในโหมด 1 บิตได 10) กําหนดความแรงของไดรเวอร CMD6 โหมด 0 จะใชเพ่ือสืบคนวาสวนการทํางานใดที่การดรองรับ และเพ่ือระบุอัตราการส้ินเปลืองกระแสสูงสุดของการดภายใตฟังกชัน่การทํางานที่เลือก ในกรณีของการด UHS-I ความแรงของไดรเวอรที่เหมาะสม (คาเริ่มตนคือบัฟเฟอร Type-B) จะถูกเลือกโดย CMD6 Function Group 3 11) กําหนดเกณฑจํากัดกระแสของโหมด UHS-I โหมด UHS-I (โหมดความเร็วบัส) จะถูกเลือกโดย CMD6 Function Group 1 เกณฑจํากัดกระแสจะถูกเลือกโดย CMD6 Function Group 4 คาการสืบคนสูงสุด: SDR50 = (CMD6 Function Group 1 = 2-h, CMD6 Function Group 4 = 1-h)

4900180-001.A00 หน า11จาก24

หมายเหต:ุ Function Group 4 กําหนดเป็นสวนควบคุมเกณฑจํากัดกระแสสําหรับ SDR50 เกณฑจํากัดกระแสน้ีไมไดมีผลกับการดใน SDR12 และ SDR25 คาเริ่มตนสําหรับเกณฑจํากัดกระแสคือ 200mA (คาตํ่าสุด) หลังจากเลือกโหมด SDR50 โดย Function Group 1 แมขายจะตองปรับเกณฑจํากัดกระแสเพ่ือใหการดสามารถทํางานไดมีประสิทธิภาพสูงข้ึน คาน้ีพิจารณาจากขีดความสามารถในการจายไฟของแมขายไปยังการดวิธีการปลอยความรอนที่แมขายใชและกระแสสูงสุดของหัวตอ 12) การปรับจูนจุดเก็บตัวอยาง CMD19 จะสงบล็อคปรับจูนไปยังแมขายเพ่ือพิจารณาจุดการเก็บตัวอยาง ในโหมด SDR50 และ SDR104 หากตองมีการปรับจูนจุดเก็บตัวอยาง CMD19 จะถูกสัง่ออกมาซ้ํา ๆ กันจนกวาการปรับจูนจะเสร็จส้ิน จากนัน้แมขายจะสามารถสืบคนขอมูลระหวางการด SD ในฐานะอุปกรณจัดเก็บขอมูล

6.4. ลักษณะทางไฟฟ าของการดmicroSD

ภาพที่ 5: แผนผังการเช่ือมตอการดmicroSD

4900180-001.A00 หน า12จาก24

6.4.1. ลักษณะทาง DC

ตาราง 6-1: ลักษณะทาง DC (ระดับเกณฑขัน้ตํ่าสําหรับชวงแรงดันไฟสูง)

รายการ สัญลักษณ เง่ือนไข ขัน้ต่ํา ปกติ สูงสุด หนวย หมายเหตุ

แรงดันไฟเลี้ยง VDD - 2.7 - 3.6 V

แรงดันขา

เขา

ระดับสูง VIH - VDD*0.625 - - V

ระดับตํ่า VIL - - - VDD*0.25 V

แรงดันขา

ออก

ระดับสูง VOH IOH = -2mA VDD*0.75 - - V

ระดับตํ่า VOL IOL = 2mA - - VDD*0.125 V

เวลาเปิดทํางาน - - - 250 ms 0V ถึง VDD

ขัน้ตํ่า

*) กระแสยอด: คา RMS ในชวง 10 usec

ตาราง 6-2: แรงดันยอดและกระแสรัว่ไหล

พารามิเตอร สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

แรงดันยอดสําหรับชองทางทัง้หมด -0.3 VDD+0.3 V

สัญญาณขาเขาทัง้หมด

กระแสรัว่ไหลขาเขา -10 10 uA

สัญญาณขาออกทัง้หมด

กระแสรัว่ไหลขาออก -10 10 uA

ตาราง 6-3: ลักษณะทาง DC (ระดับเกณฑขัน้ตํ่าสําหรับสัญญาณ 1.8V)

รายการ สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย เง่ือนไข

แรงดันไฟเลี้ยง VDD 2.7 3.6 V

แรงดันไฟฟ าของชุดควบคุม VDDIO 1.7 1.95 V มาจาก VDD

แรงดันขาเขา ระดับสูง VIH 1.27 2.00 V

ระดับตํ่า VIL VSS-0.3 0.58 V

แรงดันขาออก ระดับสูง VOH 1.4 - V

ระดับตํ่า VOL - 0.45 V

ตาราง 6-4: กระแสรัว่ไหลขาเขาสําหรับสัญญาณ 1.8V

พารามิเตอร สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

กระแสรัว่ไหลขาเขา -2 2 uA DAT3 Pull-Up ถูกตัดการเช่ือมตอ

4900180-001.A00 หน า13จาก24

ตาราง 6-5: อัตราส้ินเปลืองพลังงาน

รายการ สัญลักษณ

เง่ือนไข ขัน้ต่ํา

ปกติ สูงสุด หนวย

หมายเหตุ

กระแสสแตนดบาย ICCS หยุดนาฬิกา 3.0V - - 950 uA ที่ 25°C

กระแสการทํางาน (กระแสยอด) ICCOP1*1)

เกณฑจํากัดกระแส=400mA VDD=3.6V

- - 300

mA ที่ 25°C เกณฑจํากัดกระแส=200mA VDD=3.6V

- - 300

(HS หรือ DS) VDD=3.6V

- - 300

กระแสการทํางาน (เฉลี่ย) ICCOP2*2)

เกณฑจํากัดกระแส=400mA VDD=3.6V

- - 250

mA ที่ 25°C

เกณฑจํากัด

กระแส=200mA

VDD=3.6V

- - 200

(SDR25 หรือ HS)

VDD=3.6V

- - 200

(SDR12.5 หรือ DS)

VDD=3.6V

- - 100

*1) กระแสยอด: คา RMS ในชวง 10usec *2) กระแสเฉลี่ย: คาในชวง 1 วินาที

ตาราง 6-6: ความจุสัญญาณ

ความจุบัสโดยรวม = CHOST + CBUS + N*CCard

รายการ สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

ความตานทาน Pull-Up RCMD RDAT

10 100 K Ohm

ความจุบัสรวมสําหรับแตละชองสัญญาณ CL - 40 pF 1 การด

CHOST+CBUSจะตองไมเกิน

30pF ความจุการดสําหรับแตละขาสัญญาณ CCARD - 10 pF การเหน่ียวนําชองสัญญาณสูงสุด - 16 nH

การดภายในความตานทาน Pull-Up (ขา1) RDAT3 10 90 K Ohm สามารถใชสําหรับตรวจหา

การด ความจุท่ีเชื่อมตอกับชองทางจายกระแสไฟ CC - 5 uF เพื่อป องกันกระแสพุงเขา

หมายเหต:ุ คา WP pull-up (Rwp) จะข้ึนอยูกับวงจรขับเคลื่อนอินเทอรเฟซแมขาย

4900180-001.A00 หน า14จาก24

6.4.2. ลักษณะทาง AC (คาเร่ิมตน)

ภาพที่ 6-1: แผนผังกรอบเวลาทาง AC (คาเริ่มตน)

ตาราง 7-1: ลักษณะทาง AC (คาเริ่มตน)

รายการ สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

ความถี่สัญญาณนาฬิกา (ในทุกสถานะ) fSTP 0 25 MHz

CCARDd 10pF

(1 การด)

ความถี่สัญญาณนาฬิกา (โหมดถายโอนขอมูล) fPP 0 25 MHz

ความถี่สัญญาณนาฬิกา (โหมดระบุการด) fOD 0/100(*1) 400 KHz

Clock Low Time tWL 10 - ns Clock High Time tWH 10 - ns Clock Rise Time tTLH - 10 ns Clock Fall Time tTHL - 10 ns เวลากําหนดคาสัญญาณขาเขา tISU 5 - ns เวลาพักสัญญาณขาเขา tIH 5 - ns เวลาหนวงสัญญาณขาออก (โหมดถายโอนขอมูล) tODLY 0 14 ns CLd 40pF

(1 การด) เวลาหนวงสัญญาณขาออก (โหมดระบุรายละเอียด) tODLY 0 50 ns

(*1) 0Hz เป็นการแจงหยุดนาฬิกา ชวงความถี่สัญญาณตํ่าสุดที่แจงมีไวในกรณีที่ยังตองการใหนาฬิกาทํางานตอไป

4900180-001.A00 หน า15จาก24

6.4.3. ลักษณะทาง AC (ความเร็วสูง)

ภาพที่ 6-2: แผนผังกรอบเวลาทาง AC (ความเร็วสูง)

ตาราง 7-2: ลักษณะทาง AC (ความเร็วสูง)

รายการ สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

ความถี่สัญญาณนาฬิกา (โหมดถายโอนขอมูล)

fPP 0 50 MHz CCARDd 10pF (1 การด)

Clock Low Time tWL 7 - ns CCARDd 10pF (1 การด) Clock High Time tWH 7 - ns CCARDd 10pF (1 การด) Clock Rise Time tTLH - 3 ns CCARDd 10pF (1 การด) Clock Fall Time tTHL - 3 ns CCARDd 10pF (1 การด) เวลากําหนดคาสัญญาณขาเขา tISU 6 - ns CCARDd 10pF (1 การด) เวลาพักสัญญาณขาเขา tIH 2 - ns CCARDd 10pF (1 การด) เวลาหนวงสัญญาณขาออก (โหมดถายโอนขอมูล)

tODLY - 14 ns CCARDd 10pF (1 การด)

เวลาพักสัญญาณขาออก TOH 2.5 - ns CCARDd 10pF (1 การด) ความจุของระบบโดยรวม CL - 40 pF CCARDd10pF (1 การด)

4900180-001.A00 หน า16จาก24

6.4.4 ลักษณะทาง AC (โหมด SDR12, SDR25, SDR50 และ SDR104)

ภาพที่ 6-3: แผนผังกรอบเวลาทาง AC (สัญญาณขาเขาโหมด SDR12, SDR25, SDR50 และ SDR104)

ตาราง 7-3: ลักษณะเฉพาะทาง AC (สัญญาณขาเขาโหมด SDR12, SDR25, SDR50 และ SDR104)

สัญลักษณ ขัน้ต่ํา สูงสุด หนวย หมายเหตุ

tCLK 4.80 - ns 208Mhz(สูงสุด) ระหางขอบขาข้ึน, VCT=0.975V

tCR, tCF - 0.2*tCLK ns tCR, tCF< 2.00ns(สูงสุด) ที่ 100MHz, CCARD = 10pF

การทํางาน

ของนาฬิกา

30 70 %

4900180-001.A00 หน า17จาก24

7. ขอมูลภายในการด

7.1. ขอมูลดานความปลอดภัย MKB (Media Key Block) และ Media ID คือขอมูลมาตรฐานจาก Kingston ขอมูลเหลาน้ีเป็นไปตาม CPRM

หมายเหต:ุ ขอมูลดานความปลอดภัยน้ีไมใชขอมูลการพัฒนาสําหรับใชประเมินระบบแมขายจะตองรองรับ CPRM

เพ่ือใชฟังกชัน่ดานความปลอดภัย

ขอมูลน้ีจะเก็บไวเป็นความลับเพือเหตุผลดานความปลอดภัย

7.2. รีจิสเตอรการด SD อุปกรณมีรีจิสเตอรหกชุดและมีขอมูลสถานะสองสวนไดแก OCR, CID, CSD, RCA, DSR, SCR และ Card

Status สถานะ SD จะเหมือนกับสถานะการดไมรองรับ DSR สําหรับการดน้ี

มีกลุมรีจิสเตอรอยูสองประเภท

รีจิสเตอรที่อรองรับ MMC: OCR, CID, CSD, RCA, DSR และ SCR เฉพาะสําหรับการด SD: สถานะ SD และ

สถานะการด

ตาราง 8: รีจิสเตอรการด SD

ชื่อรีจิสเตอร ความกวางบิต (บิต) รายละเอียด

CID 128 การระบุรายละเอียดการด

RCA 16 ท่ีอยูการดเชิงสัมพัทธ

DSR 16 รีจิสเตอรขัน้ของไดรเวอร

CSD 128 ขอมูลเฉพาะสําหรับการด

SCR 64 รีจิสเตอรโครงรางของ SD

OCR 32 ทะเบียนสภาพการทํางาน

SSR 512 สถานะ SD

CSR 32 รีจิสเตอรสถานะการด

4900180-001.A00 หน า18จาก24

7.2.1 รีจิสเตอร OCR รีจิสเตอร 32 บิตน้ีกลาวถึงชวงแรงดันไฟฟ าในการทํางานและบิตสถานะในสวนไฟเลี้ยง

ตาราง 9: รายละเอียดรีจิสเตอร OCR

ตําแหนงบิต OCR

รายละเอียดฟิลด OCR คาการตอบกลับ

8GB 16GB 32GB

0-3

กรอบ

แรงด

ันไฟ

ฟา

VDD

สงวนไว 0 0 0

4-6 สงวนไว 0 0 0

7 สงวนไวสําหรับชวงแรงดันต่ํา 0 0 0

8-14 สงวนไว 0 0 0

15 2.8 ~ 2.7 1 1 1

16 2.9 ~ 2.8 1 1 1

17 3.0 ~ 2.9 1 1 1

18 3.1 ~ 3.0 1 1 1

19 3.2 ~ 3.1 1 1 1

20 3.3 ~ 3.2 1 1 1

21 3.4 ~ 3.3 1 1 1

22 3.5 ~ 3.4 1 1 1

23 3.6 ~ 3.5 1 1 1

241 ยอมรับการสั่งการเป็น 1.8V (S18A) 1 1 1

25-29 สงวนไว 0 0 0

30 สถานะความจุการด (CCS)2 1 1

(SDHC)

1

31 บิตสถานะเปิดการทํางานของการด (ไมวาง)3

“0” = ไมวาง “1” = พรอมทํางาน

(1) bit24: เฉพาะการด UHS-I เทานัน้ที่รองรับบิตน้ี

(2) bit30 :บิตน้ีใชไดเฉพาะในกรณีที่สถานะการเปิดทํางานของการดถูกกําหนดไว

(3) bit31: บิตน้ีจะปรับเป็น LOW หากการดยังไมส้ินสุดการเปิดการทํางานตามปกติ

bit 23-4: ระบุแรงดันไฟฟ าของการด SD

bit 31 ใชระบุสถานะการเปิดการทํางานของการดคา “1” จะถูกกําหนดหลังเปิดการทํางานและกระบวนการเริ่มการทํางานเสร็จสิ้นแลว

4900180-001.A00 หน า19จาก24

7.2.2 รีจิสเตอร CID

รีจิสเตอร CID (Card Identification) กวาง 128 บิตโดยประกอบไปดวยขอมูลรายละเอียดของการด

คาของรีจิสเตอร CID จะเป็นขอมูลเฉพาะของผูผลิต

ตาราง 10: รีจิสเตอร CID

ชื่อ ฟิลด ความกวาง CID-Slice คาเบือ้งตน

8GB 16GB 32GB

ID ผูผลิต MID 8 [127:120] 41h

OEM/ID แอพพลิเคชัน่ OID 16 [119:104] 3432h

Product Name PNM 40 [103:64] SDCIT

การปรับแกผลิตภัณฑ PRV 8 [63:56] 30h

ซีเรียลนัมเบอรผลิตภัณฑ PSN 32 [55:24] PSNA

สงวนไว -- 4 [23:20] --

วันที่ผลิต MDT 12 [19:8] MDTB

เช็คซํม CRC7 CRC 7 [7:1] CRCC

ไมไดใช, เป็น 1 เสมอ - 1 [0:0] 1 (A), (B): ปรับเปลี่ยนการผลิตสําหรับการด SD เฉพาะ

(C) ยอดสรุปสําหรับรีจิสเตอร CID

4900180-001.A00 หน า20จาก24

7.2.3 รีจิสเตอร CSD CSD คือรีจิสเตอรขอมูลเฉพาะสําหรับการดโดยระบุขอมูลที่ชวงความกวาง 128 บิต

ตาราง 11: รีจิสเตอร CSD

ช่ือ ฟิลด ความ

กวาง

ประเภ

ทเซลล

CSD-

Slice

คาเบือ้งตน

8GB 16GB 32GB

โครงสราง CSD CSD_STRUCTURE 2 R [127:126] 0x01

สงวนไว - 6 R [125:120] 0x00

เวลาสืบคนสําหรับการอานขอมูล-1 TAAC 8 R [119:112] 0x0E

เวลาสืบคนสําหรับอานขอมูล-2 ในรอบ

CLK (NSAC*100) NSAC 8 R [111:104] 0x00

อัตราการถายโอนขอมูลสูงสุด TRAN_SPEED 8 R [103:96] 0x5A

คลาสคําสัง่ของการด CCC 12 R [95:84] 0x5B5

ความยาวบล็อคขอมูลสําหรับอานสูงสุด READ_BL_LEN 4 R [83:80] 0x09

อนุญาตบล็อคสําหรับอานบางสวน READ_BL_PARTIAL 1 R [79:79] 0x00

บล็อคสําหรับเขียนไมสอดคลองกัน WRITE_BLK_MISALIGN 1 R [78:78] 0x00

บล็อคสําหรับอานไมสอดคลองกัน READ_BLK_MISALIGN 1 R [77:77] 0x00

ใช DSR DSR_IMP 1 R [76:76] 0x00

สงวนไว - 6 R [75:70] 0x00

ขนาดอุปกรณ C_SIZE 22 R [69:48] 0x003A4F 0x00749F 0x00E93F

สงวนไว - 1 R [47:47] 0x00

เปิดใชการลบบล็อคเดี่ยว ERASE_BLK_EN 1 R [46:46] 0x01

ลบขนาดเซ็คเตอร SECTOR_SIZE 7 R [45:39] 0x7F

ขนาดกลุมการป องกันการเขียน WP_GRP_SIZE 7 R [38:32] 0x00

เปิดใชกลุมการป องกันการเขียน WP_GRP_ENABLE 1 R [31:31] 0x00

สงวนไว (ไมไดใช) - 2 R [30:29] 0x00

ตัวแปรความเร็วในการเขียน R2W_FACTOR 3 R [28:26] 0x02

ความยาวบล็อคขอมูลสําหรับเขียนสูงสุด WRITE_BL_LEN 4 R [25:22] 0x09

อนุญาตบล็อคสําหรับเขียนบางสวน WRITE_BL_LEN 1 R [21:21] 0x00

สงวนไว - 5 R [20:16] 0x00

กลุมฟอรแมตไฟล FILE_FORMAT_GRP 1 R [15:15] 0x00

คัดลอกหมายเหตุกํากับ COPY 1 R/W(1) [14:14] 0x00

การป องกันการเขียนแบบถาวร PERM_WRITE_PROTECT 1 R/W(1) [13:13] 0x00

การป องกันการเขียนแบบชัว่คราว TMP_WRITE_PROTECT 1 R/W [12:12] 0x00

ฟอรแมต FILE_FORMAT 2 R [11:10] 0x00

สงวนไว - 2 R [9:8] 0x00

CRC CRC 7 R/W [7:1] 0x25 0x77 0x5A

ไมไดใช, เป็น “1” เสมอ - 1 - [0:0] 0x01

ประเภทเซลล: R: อานอยางเดียว, R/W: อานและเขียนได, R/W(1): เขียน/อานไดหน่ึงครัง้

หมายเหต:ุ ไมอนุญาตใหลบหน่ึงบล็อคขอมูลในการดน้ีขอมูลจะแจงเป็น “ERASE_BLK_EN” ระบบแมขายจะอางอิงคาน้ีกอนลบขนาดบล็อคขอมูลใด ๆ

4900180-001.A00 หน า21จาก24

7.2.4 รีจิสเตอร RCA รีจิสเตอรที่อยูการดเชิงสัมพัทธ 16 บิตแบบเขียนไดจะรองรับที่อยูของการดในโหมดการด SD

7.2.5 รีจิสเตอร DSR ไมรองรับรีจิสเตอรน้ี

7.2.6 รีจิสเตอร SCR SCR (รีจิสเตอรโครงรางการด SD) ระบุขอมูลคุณสมบัติพิเศษของเมมโมรี่การด SD

ขนาดรีจิสเตอร SCR คือ 64 บิต

ตาราง 12: รีจิสเตอร SCR

รายละเอียด ฟิลด ความ

กวาง

ประเภ

ทเซลล

SCR

Slice

คา

8GB 16GB 32GB

โครงสราง SCR SCR_STRUCTURE 4 R [63:60] 0x00

รายละเอียดทางเทคนิคเมมโมรี่การด SD เวอรชัน่ SD_SPEC 4 R [59:56] 0x02

สถานะขอมูลหลังการลบ DATA_STAT_AFTER_ERASE 1 R [55:55] 0x00

การรองรับระบบความปลอดภัย CPRM SD_SECURITY 3 R [54:52] 0x03

รองรับความกวางบัส DAT SD_BUS_WIDTHS 4 R [51:48] 0x05

รายละเอียดทางเทคนิคเวอรชัน่ 3.00 หรือสูงกวา SD_SPEC3 1 R [47:47] 0x01

การรองรับระบบความปลอดภัยเพิ่มเติม EX_SECURITY 4 R [46:43] 0x00

เวอรชัน่ 4.00 หรือสูงกวา SD_SPEC4 1 R [42:42] 0x00

สงวนไว - 6 R [41:36] 0x00

บิตรองรับคําสัง่ CMD_SUPPORT 4 R [35:32] 0x02

สงวนไวสําหรับใชโดยผูผลิต - 32 R [31:0] 0x01 0x00 0x000x00

4900180-001.A00 หน า22จาก24

7.2.7 สถานะการด

ตาราง 13: สถานะการด

ฟิลด ความ

กวาง SCR Slice ประเภท

คา

8GB 16GB 32GB

OUT_OF_RANGE 1 [31:31] E R X 0

ADDRESS_ERROR 1 [30:30] E R X 0

BLOCK_LEN_ERROR 1 [29:29] E R X 0

ERASE_SEQ_ERROR 1 [28:28] E R 0

ERASE_PARAM_ERROR 1 [27:27] E R X 0

WP_VIOLATION:PROTECTED 1 [26:26] E R X 0

CARD_IS_LOCKED 1 [25:25] S X 0

LOCK_UNLOCK_FAIL 1 [24:24] E R X 0

COM_ECC_ERROR 1 [23:23] E R 0

ILLEGAL_COMMAND 1 [22:22] E R 0

CARD_ECC_FAILED 1 [21:21] E R X 0

CC_ERROR 1 [20:20] E R X 0

ขอผิดพลาดทัว่ไปหรือที่ไมทราบ 1 [19:19] E R X 0

สงวนไว 1 [18:18] - 0

สงวนไว 1 [17:17] - 0

CSD_OVERWRITE 1 [16:16] E R X 0

WP_ERASE_SKIP:PROTECTED 1 [15:15] E R X 0

CARD_ECC_DISABLED 1 [14:14] S X 0

ERASE_RESET 1 [13:13] S R 0

CURRENT_STATE 4 [12:9] S X 4

READY_FOR_DATA 1 [8:8] S X 1

สงวนไว 1 [7:7] - 0

FX_EVENT 1 [6:6] S X 0

APP_CMD 1 [5:5] S 0

สงวนไว 1 [4:4] R 0

AKE_SEQ_ERROR 1 [3:3] E R 0

สงวนไว 1 [2:2] - 0

สงวนไว 1 [1:1] - 0

สงวนไว 1 [0:0] - 0

E: บิตขอผิดพลาด, S: บิตสถานะ, R: ตรวจพบและกําหนดไวสําหรับการตอบกลับคําสัง่จริง

X: ตรวจพบและกําหนดไวระหวางปฏิบัติตามคําสัง่

4900180-001.A00 หน า23จาก24

ภาคผนวก: ขนาดการดmicroSD (หนวย: มม.)

4900180-001.A00 หน า24จาก24