嵌入式存储卡总结

嵌入式作业1、NandFlash和NorFlash的区别它们是两种并行FLASHFlash存储器又称闪存，是一种可以在线多次擦除的非易失性存储器，即掉电后数据不会丢失，具体积小、功耗低、抗振性强等优点，为嵌入式系统中典型的两种存储设备。（1）NOR型Flash：如SST39VF160，可以直接读取芯片内存储器的数据，速度比较快，但价格较高；芯片内执行（XIP，eXecuteInPlace），应用程序可以直接在Flash上运行，不必再把代码读到系统RAM中；（2）NAND型Flash：如K9F2808U0C，内部数据以块为单位存储，地址线和数据线共用，使用控制信号选择；极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也快，应用NAND型的困难在于Flash的管理需要特殊的系统接口。（3）二者的差别：接口差别：NOR型Flash采用的SRAM接口，提供足够的地址引脚来寻址，可以很容易的存取其片内的每一个字节；NAND型Flash使用复杂的I/O口来串行的存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同，通常是采用8个I/O引脚来传送控制、地址、数据信息。读写的基本单位：NOR型Flash操作是以“字”为基本单位，而NAND型Flash以“页面”为基本单位，页的大小一般为512字节。性能比较：NOR型Flash的地址线和数据线是分开的，传输效率很高，程序可以在芯片内部执行，NOR型的读速度比NAND稍快一些；NAND型Flash写入速度比NOR型Flash快很多，因为NAND读写以页为基本操作单位。容量和成本：NAND型Flash具有较高的单元密度，容量可以做得比较大，加之其生产过程更为简单，价格较低；NOR型Flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND型Flash只是用在8～128MB的产品中，这也说明NOR主要用在代码存储介质中，NAND适合数据存储在CompactFlash、PCCards、MMC存储卡市场上所占的份额最大。软件支持：NAND型和NOR型Flash在进行写入和擦除时都需要MTD（MemoryTechnologyDrivers，MTD已集成在Flash芯片内部，它是对Flash进行操作的接口。），这是它们的共同特点；但在NOR型Flash上运行代码不需要任何的软件支持，而在NAND型Flash上进行同样操作时，通常需要驱动程序，即内存技术驱动程序MTD。2、对比总结外部设备（1）MMCMMC卡(MultimediaCard)翻译成中文为“多媒体卡”。是一种快闪存储器卡标准。在1997年由西门子及SanDisk共同开发，技术基于东芝的NAND快闪记忆技术，因此较早期基于IntelNOR快闪记忆技术的记忆卡，例如CF卡更细小。MMC卡大小与一张邮票差不多，约24mmx32mmx1.5mm。可反复进行读写记录30万次。驱动电压为2.7-3.6V。MMC卡的的容量多达2GB，并且用于几乎所有使用存储卡的设备上，。、针脚兼容的MMC卡可以用在所有支持SD卡的设备上。MMC卡原本使用1bit串联界面，但较新的标准则容许同时传送4bit或8bits的资料。，但由于MMC卡仍可被兼容SD卡的设备所读取，因此仍有使用。MMC的发展目标主要是针对数码影像、音乐、手机、PDA、电子书、玩具等产品，尺寸只有32mmx24mmx1.4mm，只有1.5克。MMC也是把存贮单元和控制器一同做到了卡上，智能的控制器使得MMC保证兼容性和灵活性。MMC存贮卡可以分为MMC和SPI两种工作模式，MMC模式是标准的默认模式，具有MMC的全部特性。而SPI模式则是MMC存贮卡可选的第二种模式，这个模式是MMC协议的一个子集，主要用于只需要小数量的卡（通常是1个）和低数据传输率（和MMC协议相比）的系统，这个模式可以把设计花费减到最小，但性能就不如MMC。MMC被设计作为一种低成本的数据平台和通讯介质，它的接口设计非常简单：只有7针！接口成本低于0.5美元。在接口中，电源供应是3针，而数据操作只用3针的串行总线即可（SPI模式再加上1针用于选择芯片）。MMC的操作电压为2.7伏到3.6伏，写/读电流只有27mA和23mA，功耗很低。它的读写模式包括流式、多块和单块。最小的数据传送是以块为单位的，缺省的块大小为512bytes。MMC卡也有小尺寸的型号，大约是正常尺寸的一半：24mm×18mm×1.4这种可选的尺寸称为小尺寸的多媒体卡或者RS-MMC，它是在2004年发布的。RS-MMC卡只是小型号的MMC卡，使用一个简单的机械转接延长它，一个RS-MMC卡能够用在任何MMC（或SD）插槽。RS-MMC卡的容量高达1GB。移动式MMC4是老式的RS-MMC的一个翻版，因为它使用了与RS-MMC同样的连接方式和连结标准，但是它的尺寸大约是正常MMC卡的一半。这个标准也定义了secureMMC的规范，它的加密特征类似于SecureDigital或者MagicGateMemorySticks。SD卡不是仅有的获得安全数字卡协会认可的快速存储卡标准。其它的安全数字卡协会格式包括miniSD和microSD（在被安全数字卡协会认可以前称为TransFlash）。这些小型卡能够通过一个转换器（连结电路以及物理连接）在全尺寸的MMC/SD/SDIO插槽上使用。然而，需要注意的是,在SD尺寸上制造输入/输出设备已经非常困难了，在更小的尺寸上制造就变得更加不切实际。由于SD插槽仍然支持MMC卡，单独发展的更小的MMC变体也与支持SD的设备兼容。与miniSD和microSD（它们与SD有很大不同，制造机械转换器已经很不现实）不同，RS-MMC插槽保持了与全尺寸MMC卡的后向兼容，因为RS-MMC仅仅是短一点儿的MMC卡。关于这些变体的更多信息参见多媒体卡。大多数，也许是全部的MMC闪存卡都支持SPI模式，尽管每个法定要求但是不支持这种模式将带来严重的兼容性问题。SanDisk、Ritek/Ridata和Kingmax制造的所有闪存卡好像都支持SPI。并且，MMC卡可以认为在电气性能上等同于SD卡，但是它使用一个较薄的包装并且禁止了SD的功能（这样就不再需要支付SD的版权费）。MMC定义了SPI和1位MMC/SD协议。基本的SPI协议已经作为许多微控制器的一个标准特点存在了许多年。从社会的观点来看，定义一个新的不兼容的SD/MMC协议的理由是值得怀疑的；开发一个不兼容的并且是非必需的新协议可能有利于贸易协会收取授权费用和成员费用，但是它在许多方面增加了硬件和软件的费用。新的协议使用开放的信号转换接头（opencollectorsignalling）以允许在同一总线上使用多个存储卡，但是这实际上在使用更高时钟频率时带来了问题。尽管SPI使用三条共享的信号线外加一个单独的芯片选择每个存储卡，新协议允许多达30块存储卡连结到同样的三条线上（不包含片选）,这样做的代价是更加复杂的闪存卡初始化和需要每个卡有一个唯一的序列号用于即插即用；这个特性实际上很少使用并且由于速度和功耗问题在新标准中不建议它的使用。有类似所有权的1位协议被扩展到四位宽（SD和MMC）和八位宽用来支持更高速度，但是计算机产业的其它大部分都在向更高速度更窄的通道转移；标准的SPI能够简单地使用更高数据速度的时钟（如133MHz）以获得比四位SD更高的性能——没有更高时钟速度的嵌入式处理器无论如何也不能处理更快速度的数据。SD协会放弃了一些旧的一位MMC协议命令的支持并且添加了另外一些与版权保护相关的命令。（2）SD卡安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理（外语缩写PDA）和多媒体播放器等。SD卡(SecureDigitalMemoryCard)是一种基于半导体闪存工艺的存储卡，SD卡具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡，它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能(SDMI规格)，读写速度比MMC卡要快4倍，达2M/秒。SD卡的技术是基于MultimediaCard（MMC）格式上发展而来，大小和MMC卡差不多，尺寸为32mmx24mmx2.1mm。长宽和MMC卡一样，只是比MMC卡厚了0.7mm，以容纳更大容量的存贮单元。SD卡与MMC卡保持着向上兼容，也就是说，MMC卡可以被新的SD设备存取，兼容性则取决于应用软件，但SD卡却不可以被MMC设备存取。（SD卡外型采用了与MMC卡厚度一样的导轨式设计，以使SD设备可以适合MMC卡。SD卡接口除了保留MMC卡的7针外，还在两边加多了2针，作为数据线。采用了NAND型FlashMemory，基本上和SmartMedia的一样，平均数据传输率能达到2MB/s。设有SD卡插槽的设备能够使用较簿身的MMC卡，但是标准的SD卡却不能插入到MMC卡插槽。SD卡能够于CF卡和PCMCIA卡上，插上转接器使用；而miniSD卡和microSD卡亦能插上转接器于SD卡插槽使用。一些USB连接器能够插上SD卡，而且一些读卡器亦能够插上SD卡，并由许多连接埠，例如USB、FireWire等存取使用。SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性，也很容易重新格式化，所以有着广泛的应用领域，音乐、电影、新闻等多媒体文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少数码相机也开始支持SD卡。SD卡容量目前有3个级别，那就是SD，SDHC和SDXCSD容量有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB、512MB、1GB、2GB（所有SD和SDIO卡都必须支持较老的SPI/MMC模式。这个模式支持慢速的四线序列接口（时钟、序列输入，序列输出，芯片选择），兼容于序列终端接口（SPI）和许多微控制器。MMC模式不支持SD卡的加密特性。从免费的文档里也找不到这些细节。但对于大多数消费者来讲，这无关痛痒，用户只是用来储存不受保护的数据。SD卡共支持三种传输模式：SPI模式（独立序列输入和序列输出），1位SD模式（独立指令和数据通道，独有的传输格式），4位SD模式（使用额外的针脚以及某些重新设置的针脚。支持四位宽的并行传输）SD卡内嵌的数字版权保护方案是按4C提出的可纪录介质内容保护标准(CPRM)所制定。其核心是使用了Cryptomeria密码（也称为“C2“）。这一特性是保密的。DVD-Audio光盘也采用了与CPPM非常相似的加密方案。SD卡（SecureDigitalMemoryCard）是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。SD卡在24mm×32mm×2.1mm的体积内结合了SanDisk快闪记忆卡控制与MLC（MultilevelCell）技术和Toshiba（东芝）0.16u及0.13u的NAND技术，通过9针的接口界面与专门的驱动器相连接，不需要额外的电源来保持其上记忆的信息。而且它是一体化固体介质，没有任何移动部分，所以不用担心机械运动的损坏。SD卡体积小巧，广泛应用在数码相机上，是由日本的松下公司、东芝公司和SanDisk公司共同开发的一种全新的存储卡产品，最大的特点就是通过加密功能，保证数据资料的安全保密。SD卡在外形上同MultiMediaCard卡保持一致，并且兼容MMC卡接口规范。不过注意的是，在某些产品例如手机上，SD卡和MMS卡是不能兼容的。SD卡在售价方面要高于同容量的MultiMediaCard卡。SD卡多用于MP3随身听、数码摄像机、数码相机等，其投影面积与MMC卡相同，只是略微厚一点，为2.1mm，但是SD卡的容量大得多，且读写速度也MMC卡快4倍。同时，SD卡的接口与MMC卡是兼容的，支持SD卡的接口大多支持MMC卡。2013年SD卡在数码相机中正在迅速普及，大有成为主流之势。SD卡在2013年的发展很快，已经开始威胁到CF卡的市场分额了。这是