Si funksionojnë kartat SD

fortë>, që do të thotë se mund të programohet dhe fshihet në mënyrë elektronike.

Përveç kartave SD, memoria flash NAND përdoret gjithashtu në disqet USB flash, SSD dhe pajisje të tjera memorie. Më poshtë janë dhënë pesë nga llojet e tij: Qeliza me një nivel (SLC): Ky NAND ruan vetëm një bit informacioni në formën e 0 ose 1 në secilën qelizë, duke e bërë rrjedhën e të dhënave më të shpejtë. Megjithëse kanë qëndrueshmërinë më të lartë, ato janë relativisht të shtrenjta.Qelizat me shumë nivele (MLC): Ky NAND ruan dy pjesë informacioni në secilën qelizë. Kështu, ato janë më të ngadalta se SLC-të, por janë relativisht ekonomike.Qelizat e nivelit të trefishtë (TLC): Siç sugjeron emri, ky NAND ruan tre bit informacioni në secilën qelizë. Pra, ato janë edhe më pak të fuqishme se SLC-të dhe MLC-të.Qelizat me katër nivele (QLC): Ky NAND ruan katër bit të dhëna për çdo qelizë. Prandaj, ata besohet të jenë më të ngadaltë, më të lirë dhe me jetëgjatësinë më të vogël midis katër llojeve.3D NAND: Ndryshe nga NAND-të 2D të lartpërmendur, ato janë me shumë shtresa dhe ruajnë të dhënat në qelizat e memories të grumbulluara njëra mbi tjetrën. Kjo siguron qëndrueshmëri më të mirë dhe performancë të përmirësuar në krahasim me të parën.

Në thelb, këto lloje NAND janë një nga faktorët e shumtë që përcaktojnë jetëgjatësinë e SSD-ve, kartave SD dhe disqeve të tjera të memories. Prandaj, nëse keni një kartë SD që mbështet 3D NAND, ajo në përgjithësi zgjat më shumë.

Megjithëse shumica e prodhuesve pretendojnë se kartat e tyre SD zgjasin dhjetë vjet, duhet të dini se ka ende gjëra të tjera që përcaktojnë jetëgjatësinë. Për shembull, përdorimi i kartave të kujtesës në temperatura ekstreme, thyerja e kunjave ose mbajtja e tyre pranë një magneti të fortë (fushë elektromagnetike) mund të ndikojë negativisht në jetën e tyre.

Si i ruajnë dhe marrin të dhënat kartat SD?

h2> ASCII Vlera e’E’ruhet në kartën SD

Në ditët e mëparshme, ne mbështeteshim shumë në disqet e tjera ruajtëse, si Memory Sticks, kartat Compact Flash, kartat Smart Media, etj. Përfundimisht, ato u zëvendësuan me karta SD siç janë përmasa relativisht më të lehta dhe mbështet gjithashtu hapësirë ​​të madhe.

Duke parë nga afër kartën SD, ka të ngjarë të vëreni një rresht terminalesh (kunjash) në pjesën e sipërme. Në thelb, disa kunja këtu janë përgjegjëse për fuqizimin e kartës, ndërsa të tjerët punojnë për të ndihmuar përdoruesit të ruajnë ose rikuperojnë të dhëna, si fotografitë, videot, dokumentet dhe skedarët e tjerë.

Ashtu si pajisjet e tjera ruajtëse, këto karta memorie flash. gjithashtu përbëhet nga transistorë (që funksionojnë si ndërprerës elektrikë) për të ndihmuar në ruajtjen e të dhënave në kodin ASCII (një kombinim i 0 dhe 1). Prandaj, nëse çelësi është i ndezur, vlera’1’ruhet në kartën SD, dhe nëse është e fikur, ruhet’0′.

Për shembull, nëse provoni të ruani fjalën”Shembull”, do të ruhet si”01000101 01111000 01100001 01101101 01110000 01101100 01100101″.

Epo, përdorimi i transistorëve të rregullt vetëm ndihmon në ruajtjen e përkohshme të të dhënave. Prandaj, të dhënat e ruajtura humbasin dhe ne nuk mund t’i rikuperojmë ato përsëri. Kështu, teknologjia NAND e adoptuar nga kartat SD përdor MOSFET (Tranzistor Metal–Oksid–Gjysëmpërçues me efekt në terren) që përdor kontrollin dhe portat lundruese për të ruajtur të dhënat përgjithmonë.

Ilustrim se si ruhen të dhënat në një transistor me një portë

Siç tregohet në ilustrimin e mësipërm, një transistor tipik përbëhet nga një portë e vetme. Këtu, kur kalohet një tension pozitiv nga burimi (vlera është 1), porta është e hapur dhe të dhënat ruhen. Po kështu, kur nuk ka tension (vlera e vendosur në 0), porta mbyllet dhe informacioni nuk ruhet.

Në një rast të tillë, nëse e heqim diskun tonë nga burimi i energjisë, nuk ka tension, nuk ka tension. kaloi, dhe madje edhe të dhënat e ruajtura do të humbasin. Kështu, përdorimi i një transistori me një portë nuk është i zbatueshëm për kartat SD.

Të dhënat e ruajtura si ngarkesa mbi portën lundruese në një MOSFET

Tani, le të shohim ilustrimin e MOSFET, siç tregohet më sipër. Këtu, kur çelësi është i ndezur dhe tensioni pozitiv kalon, një pjesë e tensionit ruhet në krye të portës lundruese.

Kjo siguron që të dhënat e ruajtura të mbeten edhe kur heqim kartën SD nga slot e saj. Tani, ne mund ta marrim lehtësisht këtë informacion nga çdo pajisje tjetër. Është interesante që ju mund të përdorni edhe lexues dhe përshtatës të kartave SD nëse kompjuteri juaj nuk ka fole për kartën SD.

Në thelb, numri i transistorëve në një kartë SD përcakton kapacitetin total të memories në kartat SD. Kjo do të thotë se sa më i madh të jetë numri i MOSFET, aq më shumë informacion do të ruhet. Për shembull, një kartë memorie 32 GB ka një numër më të konsiderueshëm transistorësh sesa një 16 GB, prandaj ne mund të ruajmë më shumë informacion në të parën.

Së fundi, kur fshini të dhënat e ruajtura në SD tuaj. kartë, këtë herë, një tension negativ kalohet në portën e kontrollit. Kjo heq tensionin pozitiv, duke bërë që të dhënat të fshihen.

Arkitektura e kartës SD

Arkitektura e kartës SD

Një kartë SD funksionon me këta gjashtë komponentë – kunjat e kontaktit, regjistrat, kontrolluesi i ndërfaqes së kartës, ndërfaqja bërthamore e memories, fuqia e zbulimit dhe bërthama e memories. Në këtë seksion, ne do të diskutojmë shkurtimisht secilën prej tyre.

Kontat e kontaktit

Nëntë kunjat e kontaktit ose jastëkët në një kartë SD sigurojnë që i gjithë trupi të vendoset saktë në foletë e dedikuara në pajisjet e mbështetura. Përndryshe, kompjuteri juaj ka të ngjarë të mos lexojë kartën SD.

Në thelb, kartat e kujtesës kanë të dhëna, energji dhe kunja të sloteve që funksionojnë si në modalitetin SPI (Ndërfaqja periferike periferike) e autobusit ose në autobusin SD mode. Për më tepër, ato funksionojnë vetëm pasi ndërlidhen me njësinë e mikrokontrolluesit ().

Më poshtë janë secila nga kunjat dhe funksionet individuale që ato mbajnë: Zgjidhja e çipit (CS): Ky bllok ose kunj zgjedh një ose një grup qarqesh të integruar. Kur është aktiv, ai i përgjigjet ndryshimeve të hyrjes dhe kur është joaktiv, injoron çdo mesazh të marrë.Komanda (CMD): Kjo është kunja e komandës që ndihmon kartën SD të ndërveprojë me mikrokontrolluesin për shkëmbimin e gjërave jetike informacion.VSS1 ose GND: VVS1 është kunja e parë e burimit të tensionit ku duhet të lidhet toka. VCC: VCC ose kolektori i tensionit është një tjetër kunj i rrymës që përdoret në kartat SD që lidhet me energjinë pozitive në kartat SD. Shpesh, ato quhen gjithashtu VDD ose kullimi i tensionit. Ora (CLK): Pika e orës është përgjegjëse për marrjen e sinjaleve ose impulseve të orës nga mikrokontrolluesi.VSS2: Ashtu si VSS1, ato lidhen me tokën dhe quhen gjithashtu pini GND.DAT0 ose DO: Në thelb, pini Data Out ose DAT0 dërgon të dhëna serike në. Në modalitetin SPI, kjo përdoret nga SPI Slave.DAT1 dhe DAT2: Dy kunjat e fundit janë të lidhura me të dhënat dhe janë përgjegjëse për komunikimin dydrejtimësh midis kartës SD dhe. Ashtu si një kartë SD, edhe karta miniSD ka nëntë kunja kontakti, por karta microSD ka vetëm tetë kunja, ku mungon DAT2.

Regjistrat

Regjistrat e kartave SD janë komponentë thelbësorë që kontrollojnë veçori të ndryshme të memories dhe ruajtjes. Për më tepër, ata gjithashtu mbajnë informacion jetik, si numrin e identitetit të kartës së kujtesës, numrin serial, datën e prodhimit, etj. Më poshtë është një tabelë e përbërë nga të gjashtë regjistrat me gjatësinë dhe funksionin e tyre:

RegjistroFunksioniGjatësia (në bit)OCR (Regjistri i kushteve të funksionimit)Ruhet diapazoni i tensionit (2 – 3,6 V)32CID (Regjistri i Identifikimit të Kartës)Ruan numrin unik të identifikimit të kartës SD128RCA (Adresa e kartës relative)(Vetëm në modalitetin SD) Zgjedh kartën SD sipas adresës16DSR (Driver Stage Register)Përgjegjës për daljet e diskut16CSD (Regjistri i të dhënave specifike për kartën)Ruan informacionin e konfigurimit specifik të kartës SD128SCR (Regjistri i konfigurimit të kartës SD) Ofron veçori të veçanta të konfigurimit64

Gjashtë regjistra me funksionet dhe gjatësinë e tyre (në bit)

Kontrolluesi i ndërfaqes së kartës

Kontrolluesi i ndërfaqes së kartës SD komunikon me kunjat e kontaktit, regjistrat dhe ndërfaqen e bërthamës së kujtesës për të menaxhuar hapësirën e përgjithshme të brendshme të kartës së kujtesës. Në thelb, kontrolluesi merr komanda nga një përdorues fundor, dhe ai përgjigjet në përputhje me rrethanat.

Epo, një kartë SD është një pajisje hyrëse dhe kur e montojmë në një PC, CPU duhet të mbajë operacione të tjera dhe t’u japë përparësi komandave të saj. Megjithatë, falë kontrolluesit të ndërfaqes së kartës, këto ndërprerje të sistemit minimizohen ndjeshëm.

Për më tepër, kontrolluesi i ndërfaqes së kartës kryen disa operacione, duke përfshirë leximin, shkrimin dhe fshirjen të informacionit të ruajtur në kartat SD.

Ndërfaqja bërthamore e memories

Ndërfaqja bërthamore e memories ndërvepron me kontrolluesin e ndërfaqes së kartës për të ofruar një ndërfaqe të thjeshtë dhe të përgjegjshme për një kartë SD.

Në thelb. , komponenti është përgjegjës për zbatimin e përgjithshëm të kartës së kujtesës. Gjithashtu, ai komandon dhe dërgon informacione thelbësore te kontrolluesi i ndërfaqes së kartës për kryerjen e operacioneve të të dhënave.

Zbulimi i ndezjes

Zbulimi i ndezjes, i vendosur në anën e djathtë, zbulon kartën SD pas ne e kemi montuar në një pajisje mbështetëse.

Për më tepër, ai i jep fuqi kontrolluesit të ndërfaqes së kartës dhe ndërfaqes bazë të kujtesës për funksionimin e duhur. Gjithashtu, ju nevojitet ky komponent nëse planifikoni të rivendosni ndërfaqen dhe kontrolluesin e memories së kartës SD.

Bërthama e kujtesës

Përbërësi i fundit i kartave SD është bërthama e kujtesës. Në thelb, kjo është zona kryesore për ruajtjen e të dhënave.

Megjithatë, zona e ruajtjes varet nga familja e kartës SD që po përdorni. Në të vërtetë, funksionimi i një karte SD ndikohet shumë nga lloji i saj. Shkurtimisht, SDUC-të kanë kapacitetin më të lartë të ruajtjes (2 TB deri në 128 TB) dhe gjithashtu punojnë më shpejt se familjet e tjera SD (SDSC, SDHC dhe SDXC).

Figura e mëposhtme duhet t’ju ndihmojë të identifikoni madhësinë. dhe kapacitetin e memories së llojeve të ndryshme të kartave SD.

Familjet e kartave SD me madhësinë dhe kapacitetin e tyre të memories

Sa të sigurta janë kartat SD?

Një nga arsyet kryesore pse përdoruesit e fundit preferojnë kartat SD është CPRM (Mbrojtja e përmbajtjes për Veçori media e regjistrimit). Kjo siguron mbrojtjen e të drejtës së autorit; prandaj, të tjerët nuk mund ta kopjojnë përmbajtjen tuaj në mënyrë të paligjshme.

Për të aktivizuar CPRM, duhet të kodoni përmbajtjen tuaj me Identifikuesin e medias dhe Bllokun e çelësave të medias. Në këtë mënyrë, edhe nëse një përdorues tjetër kopjon të dhënat, ata nuk do të jenë në gjendje t’i lexojnë ato. Për më tepër, për të hyrë në të dhënat e koduara me CPRM, ju nevojitet një pajisje e aktivizuar me CPRM dhe përdorni”Identifikuesin e medias”dhe”Bllokun e çelësave të medias”për ta deshifruar atë.

Për më tepër, disa SD, SDHC, SDUC dhe SDXC gjithashtu kanë SD, SDHC, SDUC dhe SDXC. një mekanizëm i shtuar i sigurisë fizike brenda kartës. Ky është kyçja e mbrojtjes nga shkrimi dhe është e pranishme në pjesën e majtë të kartës së kujtesës.

Bllokimi i mbrojtjes së shkrimit në një kartë SD

Në thelb, rrëshqitja e kyçit poshtë do të aktivizojë mbrojtjen e shkrimit, që do të thotë se nuk mund të modifikoni asnjë të dhënë në SD Kartelë. Në mënyrë të ngjashme, duke e shtyrë lart do ta zhbllokojë kartën tuaj, duke çaktivizuar mekanizmin e mbrojtjes nga shkrimi. Në këtë mënyrë, parandalon prishjen e një karte SD.

Duke vazhduar, shumica e pajisjeve ruajtëse janë të ndjeshme ndaj dëmtimeve fizike pas rënies nga një lartësi e caktuar. Nga ana tjetër, dizajni në formë pyke, prerjet dhe kanalet drejtuese të një karte SD ofrojnë siguri shtesë. Për më tepër, ata sigurojnë që karta të jetë futur saktë në folenë e dedikuar.