Guía técnica para tarjetas compactflash (cf) y secure digital (sd) lista de intercambios de bitcoins

Hay dos subdivisiones principales de tarjetas CF, 3,3 mm de espesor tipo I y 5 mm de espesor tipo II (CF2). La ranura de tipo II es utilizada por discos duros en miniatura y en algunas cámaras especializadas, pero no es tan común. Hay cuatro velocidades principales de tarjeta: CF original, alta velocidad CF (usando CF + / CF2.0), estándar CF 3.0 más rápido y el estándar CF 4.0 más rápido adoptado a partir de 2007. Ahora tenemos CF 6.1, que presenta las velocidades de transferencia más rápidas hasta el momento , utilizando Ultra DMA 7 (UDMA 7)

Las tarjetas CF se pueden usar directamente en una ranura para tarjeta de PC con un adaptador enchufable, que se usa como dispositivo de almacenamiento ATA (IDE) o PCMCIA con un adaptador pasivo o con un lector. Dado que la tarjeta CF se basa en la interfaz PATA / IDE, puede colocarse fácilmente en una interfaz de disco PATA / IDE, como dispositivo maestro o esclavo. Por lo tanto, la tarjeta CF puede servir como una unidad de disco en una PC Legacy utilizando la interfaz IDE. Esto se debe a que la tarjeta CF tiene un modo IDE VERDADERO, que permite que la tarjeta CF funcione exactamente como una unidad PATA / IDE. Este modo se ingresa cuando la tarjeta tiene el pin 9 conectado a tierra en el conector de 50 pines cuando se aplica energía. Cuando está en modo TRUE IDE, la tarjeta CF no se puede intercambiar en caliente. El adaptador pasivo se encarga del pin de tierra 9.

El modo CF IDE define una interfaz que es físicamente más pequeña que, pero eléctricamente idéntica a la interfaz PATA / IDE. El dispositivo CF contiene un modo de controlador Advanced Technology Attachment | ATA y aparece en el dispositivo host como si fuera un disco duro. Los dispositivos CF deben funcionar a 3.3 voltios o 5 voltios, y pueden intercambiarse de sistema a sistema. CF (en modo IDE VERDADERO) admite cilindro-cabeza-sector | (C-H-S) y direccionamiento de bloque lógico de 28 bits (LBA 28). CF 5.0 presentó soporte para direccionamiento LBA-48. Las tarjetas CF con memoria flash son capaces de hacer frente a cambios de temperatura extremadamente rápidos. Las tarjetas CF industriales pueden funcionar en un rango de -40 ° a + 85 ° C.

Como nota, la interfaz USB 2.0 está limitada a 35 MB / sy carece de hardware de bus maestro, la implementación USB 2.0 da como resultado un acceso más lento. Por lo tanto, no se recomiendan las velocidades de prueba para CF en un lector de tarjetas USB 2.0. USB 3.0 proporciona velocidades más altas, por lo que es mejor realizar pruebas en estos lectores. Sin embargo, no todos los lectores de tarjetas usan ULTRA DMA. Las mejores pruebas de velocidad se observan usando un bus PATA / IDE capaz de operar en modos de alta DMA ULTRA, utilizando un cable plano corto de 80 conductores en CF a un adaptador IDE capaz de utilizar Ultra DMA.

Las tarjetas CF que usamos en sistemas integrados, como los enrutadores, han sido muy populares incluso en el presente. Los enrutadores heredados casi siempre contienen tarjetas CF. La conexión directa del bus paralelo de 50 pines a una CPU no es práctica, aunque se hizo en los viejos sistemas heredados, en un momento en que los discos PATA eran comunes. Con la llegada de Serial ATA (SATA), y la mayoría de las CPU tienen un puerto SATA disponible, la tarjeta CF podría conectarse a la CPU utilizando un chip de puente CF a SATA. Esto debería permitir que se realice todo el potencial de la tarjeta CF.

En un CF tipo 1 estándar, existe una limitación física en la cantidad de paquetes Flash que se pueden colocar en el PCB. (4) paquetes de 48 pines son el límite. Por lo tanto, la capacidad de la tarjeta está limitada por esto y la densidad de cada paquete de Flash. Otra forma de aumentar la capacidad es mediante el uso de matriz adherida en un sustrato. Esto es costoso y solo tiene sentido en aplicaciones de gama alta, no en productos de consumo.

Una tarjeta CF preformateada de fábrica es independiente del sistema de archivos. Un MBR se coloca en LBA0 donde la BIOS puede detectar la tarjeta. En ese punto, la tarjeta se puede formatear en alto nivel con cualquier sistema de archivos. Con mucho, los sistemas de archivos más populares utilizados son del sistema operativo Windows. Fat 32 y NTFS son populares y se usan en PC y muchas cámaras SLR y dispositivos de audio. Además, las tarjetas CF de gama superior admiten la función TRIM que optimiza el uso de dispositivos basados ​​en Flash. Sistema operativo Linux También se pueden instalar sistemas de archivos con sistema operativo Apple OS. Esto es típico en sistemas embebidos como enrutadores.

La tarjeta SD se generó a partir de la tarjeta MMC (Multimedia). Muy similar en operación eléctrica y factor de forma. La tarjeta MMC perdió popularidad en formato de tarjeta y fue reemplazada por la tarjeta SD. La tarjeta MMC tiene una gran ventaja sobre la tarjeta SD en su capacidad para transferir 8 bits por cuadro a las tarjetas SD de 4 bits. SD tiene CPRM seguro claves para la protección de contenido grabado. Sin embargo, no se usa regularmente, ya que se cobran regalías.

Las tarjetas de baja velocidad admiten velocidades de datos de 0 a 400 kbit / sy SPI y modos de transferencia SD de un bit. Las tarjetas SD 2.0 admiten hasta una velocidad de datos teórica de 12.5 MB / s en modo de cuatro bits y 3.125 MB / s en modos SPI y SD de un bit. Esto es con un reloj anfitrión de 25 MHz. SD3.0 Velocidad de reloj aumentada a 50 MHz, con el consiguiente aumento al doble de estas velocidades. En el futuro, las velocidades se han incrementado significativamente con los modos UHS que usan DDR Clocking, velocidades de reloj del host mucho más altas y pines de señalización de diferencia de voltaje bajo añadidos en los modos UHS más altos.

Las tarjetas SD y los dispositivos host inicialmente se comunican a través de una interfaz síncrona de un bit, donde el dispositivo host proporciona una señal de reloj que introduce y deshace bits individuales de la tarjeta SD. El dispositivo host envía comandos de 48 bits y recibe respuestas. La tarjeta puede indicar que una respuesta se retrasará, pero el dispositivo host puede abortar el diálogo.

La interfaz de comando es una extensión de la interfaz MultiMediaCard (MMC). Las tarjetas SD no admitieron algunos de los comandos en el protocolo MMC, pero agregaron comandos relacionados con la protección contra copia. Al usar solo comandos admitidos por ambos estándares hasta determinar el tipo de tarjeta insertada, un dispositivo host puede acomodar tarjetas SD y MMC.

En la puesta en marcha inicial o la inserción de la tarjeta, el dispositivo host selecciona el bus de interfaz de periféricos seriales (SPI) o el bus SD de un bit por el nivel de tensión presente en el pin 1. A partir de ese momento, el dispositivo host puede emitir un comando para cambiar a la interfaz de bus SD de cuatro bits, si la tarjeta SD lo admite. Para varios tipos de tarjetas, la compatibilidad con el bus SD de cuatro bits es opcional u obligatoria.

Después de determinar que la tarjeta SD lo admite, dispositivo host también puede ordenarle a la tarjeta SD que cambie a una velocidad de transferencia más alta. Hasta determinar las capacidades de la tarjeta, el dispositivo host no debe usar una velocidad de reloj superior a 400 kHz. Las tarjetas SD que no sean SDIO tienen una velocidad de reloj “Velocidad predeterminada” de 25MHz. El dispositivo host no está obligado a utilizar la velocidad máxima de reloj compatible con la tarjeta. Puede funcionar a menos de la velocidad máxima del reloj para ahorrar energía. Entre los comandos, el dispositivo host puede detener el reloj por completo.

La especificación SD define transferencias de cuatro bits de ancho. (La especificación MMC admite esto y define un modo de ocho bits de ancho: las tarjetas MMC con bits extendidos no fueron aceptadas por el mercado. Demuestre popularidad en e.MMC) La transferencia de varios bits en cada impulso de reloj mejora la velocidad de la tarjeta. Las familias SD avanzadas también han mejorado la velocidad al ofrecer frecuencias de reloj más rápidas y DDR de velocidad de datos doble en una interfaz diferencial de alta velocidad (UHS-II).

En tales tarjetas SD, los programas de utilidad estándar como “Disk Utility” de Mac OS X o SCANDISK de Windows se pueden usar para reparar un sistema de archivos dañado y, en ocasiones, para recuperar archivos eliminados. Las herramientas de desfragmentación para sistemas de archivos FAT se pueden usar en tales tarjetas. La consolidación resultante de archivos puede proporcionar una mejora marginal en el tiempo requerido para leer o escribir el archivo, [104] pero no es una mejora comparable a la desfragmentación de discos duros, donde almacenar un archivo en múltiples fragmentos requiere un físico adicional, y relativamente lento, movimiento de un cabezal de accionamiento. Además, la desfragmentación realiza escrituras en la tarjeta SD que cuentan en contra de la vida útil nominal de la tarjeta.

Al reformatear una tarjeta SD con una capacidad de al menos 32 MB (65536 sectores lógicos o más), pero no más de 2 GB, se recomienda FAT16B con tipo de partición 06 horas si la tarjeta es para un dispositivo de consumo. (FAT16B también es una opción para tarjetas de 4 GB, pero requiere el uso de clústeres de 64k, que no son ampliamente compatibles). FAT16B no admite tarjetas de más de 4 GB en absoluto.

En los sistemas operativos tipo Unix, como Linux o FreeBSD, las tarjetas SD se pueden formatear utilizando los sistemas de archivos UFS, Ext2, Ext3, Ext4, btrfs, HFS Plus, Reiser FS o F2FS. Además, en Linux, HFS Plus sistemas de archivos se puede acceder para lectura / escritura si el paquete “hfsplus” está instalado y particionado y formateado si está instalado “hfsprogs”. (Estos nombres de paquetes son correctos en Debian, Ubuntu, etc., pero pueden diferir en otras distribuciones de Linux).

Además, al igual que con las unidades flash USB en vivo, una tarjeta SD puede tener instalado un sistema operativo. Las computadoras que pueden arrancar desde una tarjeta SD (ya sea usando un adaptador USB o insertado en el lector de medios flash de la computadora) en lugar de la unidad de disco duro pueden recuperarse de una unidad de disco duro dañada. Dicha tarjeta SD puede ser bloqueada por escritura para preservar la integridad del sistema.

El Estándar SD permite el uso de solo los sistemas de archivos Microsoft FAT mencionados anteriormente y cualquier tarjeta producida en el mercado deberá ser precargada con el sistema de archivos estándar relacionado a su entrega al mercado. Si alguna aplicación o usuario vuelve a formatear la tarjeta con un formato no estándar sistema de archivos el correcto funcionamiento de la tarjeta, incluida la interoperabilidad, no puede garantizarse.

Las primeras versiones de la especificación SD estaban disponibles solo después de aceptar un acuerdo de confidencialidad (NDA) que prohibía el desarrollo de un controlador de código abierto. Sin embargo, el sistema finalmente fue de ingeniería inversa, y los controladores de software libre proporcionaron acceso a tarjetas SD que no usaban DRM. Desde entonces, la SDA ha proporcionado una versión simplificada de la especificación bajo una licencia menos restrictiva. Aunque la mayoría de los controladores de código abierto se escribieron antes de esto, ha ayudado a resolver problemas de compatibilidad.

En 2006, la SDA lanzó una versión simplificada de la especificación de la interfaz del controlador de host (a diferencia de la especificación de tarjetas SD) y más tarde también para la capa física, extensiones ASSD, SDIO y Bluetooth Tipo A de SDIO, bajo un descargo de responsabilidad acuerdo. [116] Una vez más, la mayoría de la información ya había sido descubierta y Linux tenía un controlador totalmente gratuito para ello. Aún así, construir un chip conforme a esta especificación hizo que el proyecto One Laptop per Child reclamara “la primera implementación verdaderamente Open Source SD, sin necesidad de obtener una licencia SDI o firmar NDA para crear controladores o aplicaciones SD”.

La naturaleza patentada de la especificación SD completa afecta sistemas embebidos, computadoras portátiles y algunas computadoras de escritorio; muchas computadoras de escritorio no tienen ranuras para tarjetas, en su lugar usan lectores de tarjetas basados ​​en USB si es necesario. Estas lectores de tarjetas presentar una interfaz de almacenamiento masivo USB estándar para tarjetas de memoria, separando así el sistema operativo de los detalles de la interfaz SD subyacente. Sin embargo, los sistemas integrados (como los reproductores de música portátiles) generalmente obtienen acceso directo a las tarjetas SD y, por lo tanto, necesitan información de programación completa. Escritorio lectores de tarjetas son ellos mismos sistemas integrados; sus fabricantes generalmente han pagado a la SDA por el acceso completo a las especificaciones SD. Muchas computadoras portátiles ahora incluyen lectores de tarjetas SD que no están basados ​​en USB; los controladores de dispositivo para estos esencialmente obtienen acceso directo a la tarjeta SD, al igual que los sistemas integrados.

Muchos sistemas integrados se están moviendo a SDHC o Embedded MMC y SD. e.MMC utiliza módulos personalizados que son específicos del cliente. Hay o tipos de conectores que están siendo utilizados por empresas de enrutadores y que se están volviendo populares. Los módulos son preferibles a las partes soldadas, ya que se pueden formatear fuera de la plataforma integrada (Importante para la producción) y se pueden cambiar de una manera más fácil.

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