2016.10.30
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マイコン独立大作戦
SDカードインターフェースの製作

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WindowsパソコンにUSB接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてWindows
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
独立大作戦の作戦その1はCRTインターフェースボードの製作です。
作戦その2はキーボードインターフェースです。
そして作戦その3は、SDカードインターフェースです。
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[第4回]


●SDカードの端子接続

前回CanonのプリンタMP600でSDカードのフォーマットができなかったことについて、今朝(10月30日)になりましてから追記しましたので、ご一読ください。

さて今回はSDカードの端子接続です。
下図はSDカードの裏側の端子部分の略図です。

本来のSDモードとSPIモードとでは使う端子及び信号名が異なるのですが、本稿ではSPIモードしか使いませんからSPIモードでの端子接続についてのみ記します。
V+には+2.7〜+3.3Vをつなぎます。
GNDは電源および信号GNDです。
SCKは信号クロックでCPU側から与えます。
MOSIはカード側から見たシリアルデータ入力です。
MISOは同じくカード側から見たシリアルデータ出力です。
CSはカードセレクトで、送受信時はつねにアクティブロウにしますが、初期設定時にはHの状態で行なう場合もあります。
この端子によって複数のカードを同じデータ線上に接続することが可能です。

上に書きましたように、ここで注意する点は供給する電圧(つまり動作電圧)が約+3Vだということです。
ND80Z3.5など多くのマイコンシステムは通常+5Vで動作していますから、SDカードとは直接接続することはできません。
このように書きますと、それじゃあ+3Vで動作するタイプのPICを使うのか、と思われるかも知れませんが、それは早計です。
PICだけ+3Vのものを使ってSDカードと接続したとしても、それではその+3V系PICとたとえばND80Z3.5とはどうやって接続するのでしょうか?
ま、通信がSPIモードですからPICを使うことになるのかも知れませんが、そうなったとしても普通の+5V系のPICを使うことになると思います。
CPU側が何を使うとしても、CS、SCK、MOSI、MISOはCPU側が+5VでSDカード側が+3Vという接続になると思います。
ここがハード回路として一番の留意点です。
信号電圧の変換回路としては色々な回路が考えられるとは思いますが、下図のようにオープンコレクタのインバータを使うのが簡便だと思います。

ただしこの場合送信側と受信側でロジックが逆になる点に注意する必要があります。
ソフトウェアで対策がとりにくいようでしたら、インバータを2段重ねにするなどの工夫をします。

SDカードインターフェースの製作[第4回]
2016.10.30upload

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