【Maker電子學】Flash記憶體的原理與應用—PART17

Posted By Liang Bird on 12 月 19, 2024 in Flash 記憶體, Maker電子學, 教學文, 知識庫 | 0 comments

上一回【Maker電子學】Flash記憶體的原理與應用—PART16（SmartMedia）為了介紹 NAND Flash的錯誤校正、檢查機制，我們簡單介紹了 NAND Flash儲存媒體的濫觴：SmartMedia 記憶卡，並簡單說明了它裡面的錯誤檢查及校正機制。

這一回，我們要開始介紹 SD/MMC/eMMC。

MMC 的身世

我們一直把 SD/MMC/eMMC 這三者放在一起講，是因為它們之間有相當多的共通之處，但卻又不是完全相同。

最早出現在這世界上的是MMC，也叫做Multimedia Card。MMC是 1997 年由西門子(Siemens)跟 SanDisk 一起研發出的標準，比1995年誕生的Smart Media以及1990年問世的Compact Flash Card 都要晚。

當時CF card使用的是Intel的NOR Flash技術，卡片上帶有控制器，而如同我們上一回提過的，SmartMedia使用的是Toshiba的NAND Flash技術，並且沒有內建控制器，使用SmartMedia的裝置要負責NAND Flash的錯誤檢查、校正，及壞區管理、壽命控制等工作。

MMC也使用Toshiba的NAND Flash技術，但它有內建NAND Flash控制器，可以負擔大部份的NAND Flash管理工作。

（圖片來源：Bird 提供）

MMC是一個開放標準，所有的通訊協定、規格都可以公開取得。一開始的MMC有7支接腳，支援兩種通訊模式：MMC 模式及SPI模式。

MMC模式是MMC所開發出來的一種通訊協定，它有獨立的指令訊號CMD和資料訊號DAT，並有另一個CLK訊號用以做訊號同步的訊號取樣鎖定。這個模式是日後SD卡及eMMC晶片通訊的基礎。

而SPI模式則是為了讓MMC相容於當時已經在MCU上非常流行的SPI介面所設計的。它可以讓MCU用四支腳的SPI介面（MISO、MOSI、CLK、CS）來存取MMC，而且SPI介面有另一個好處：它可以讓許多SPI裝置共用MOSI、MISO、CLK訊號，只需要用CS分別選擇，就可以在同一個SPI介面上連接多個SPI slave裝置。但由於MMC是可以移除、可以熱插拔的記憶卡而非固定在電路板上的晶片，在單一應用中要用一個SPI介面存取多張卡片的設計其實不多見。