December 2007 Rev 31/611SMSxxxAF SMSxxxFF, SMSxxxBF 64 MByte, 128 MByte, 256 MByte 512 MByte and 1 GByte, 3.3V Supply Secure Digital CardFeaturesSD Memory Card Specification Version 1.01- compliantUp to 1 Gbyte of Formatted Data StorageBus Mode SD Protocol (1 to 4 Data Lines) SPI ProtocolOperating Voltage Range: Basic Communication (CMD0, CMD15, CMD55 and ACMD41): 2.0V to 3.6V Other Commands and Memory Access: 2.7V to 3.6VVariable Clock Rate: 0 to 25 MHzRead Access (using 4 Data Lines) Sustained Multiple Block: 6.3 Mb/sWrite Access (using 4 Data Lines) Sustained Multiple Block: 3.0 Mb/sMaximum Data Rate with up to 10 CardsAimed at Portable and Stationary ApplicationsCommunication Channel Protocol Attributes: Six-wire communication channel (clock, command, 4 data lines) Error-proof data transfer Single or Multiple block oriented data transferMemory Field Error CorrectionSafe Card Removal during ReadWrite Protect Feature using Mechanical SwitchBuilt-in Write Protection Features (Permanent and Temporary) SD, MiniSD and MicroSD Packages ECOPACK compliant Halogen free Antimony freeSDminiSDSD Secure DigitalMiniSDMicroSDTable 1.Device summaryPart NumberPackage Form FactorOperating Voltage RangeSMS128AFSD (full size)2.7V to 3.6VSMS256AF SMS512AF SMS01GAF SMS064BFMiniSDSMS128BF SMS064FFMicroSDSMS128FF SMS256FF SMS512FFwww.numonyx.comContentsSMSxxxAF, SMSxxxFF, SMSxxxBF2/61 Contents1Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Memory array partitioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113Secure digital memory card interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.1Secure digital memory card bus topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.2SD bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.3SD Memory Card Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.4Operation Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.4.1Card Identification Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.4.2Data Transfer Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.5Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.6Responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244SD memory card hardware interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.1SD memory card bus circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.2Power-Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.3Hot Insertion/Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.4Power Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.5Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285Card registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.1OCR Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2CID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325.3CSD Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.4RCA Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345.5DSR Register (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345.6SCR Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356.1Command and Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356.1.1Card Identification and Operating Conditions Timings . . . . . . . . . . . . . 356.1.2Card Relative Address Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36SMSxxxAF, SMSxxxFF, SMSxxxBFContents3/4616.1.3Data Transfer Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366.1.4Last Card Response, Next Host Command Timings . . . . . . . . . . . . . . . 366.1.5Last Host Command, Next Host Command Timings . . . . . . . . . . . . . . . 376.2Data Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.2.1Single Block Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.2.2Multiple Block Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .