老板，楼不用跳了，SD卡问题我们解决了
SD存储卡（包括Micro SD卡）是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、价格低廉等众多优势，被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、个人数码助理（外语缩写PDA）和多媒体播放器等。在十几年的发展史上，秒杀众SM卡、CF卡、XD卡、MMC等存储卡，但是，万物有利必有弊，今天，小编要为大家分享一个由SD引发的灾难，以及该灾难被我们项目组攻克的技术案例。
去年上半年，我们公司承接了某大型广告公司的电梯广告显示屏的项目，该产品使用了飞思卡尔的IMX6系列芯片作为主控CPU，具备媒体人机触摸互动、媒体投放、远程升级、录像监控等功能。其中很重要的一项功能就是监控和保存功能，因客户的报价较低 ，我们理所当然的选择了SD卡作为录像数据的保存介质。没想到，灾难半年后就降临了，半年前发货的10K机器，每个月都有10%的损坏率，损坏的机器90%都是SD卡损坏了。关键的监控视频信息全部丢失，客户不但要求我们赔偿SD卡的损失，延长质保期，而且威胁一个月内不解决将终止合作，客户是老板的唯一大客户，丢失这个客户我们离解散就不远。老板甚至放下狠话：一个月内不解决，你们跳槽，我跳楼。
项目组首先从客户的使用的电梯的场景入手，场景的特点如下：
1、电梯内部布满各种通信线、音视频线、电力线，互相之间的干扰非常严重
2、电梯内的广告机每天晚上12点至早上6点回自动断电，白天自动上电
3、广告机只要开机就需要一直录像，保存到本地的SD卡中。
于是我们首先模拟现场的应用场景，第一个场景公司内部无法模拟，于是先模拟第二和第三个场景，事设备上电10分钟，掉电5分钟，只要一上电就开始录像，提高上下电的频率。样本数量使用了50台。
实验第一天，SD卡损坏0张；
实验第二天，SD卡损坏1张；
实验第三天SD卡损坏3张，一直到实验到第6天，SD卡一共损坏8张。
我们基本找到SD卡损坏的原因：就是设备上下电导致的。于是大家分头行动，从硬件和软件、驱动着手，分析掉电可能引起的原因。
首先是驱动工程师查阅MMC的规范“JESD84-B45”时有发现，如下图1所示，
文中大概的意思就是，主机在掉电关闭设备前，应该通知SD卡控制，由控制判断掉电的紧迫性，从而进入对本身设备的保护模式，并且在这之前，应该保持设备的电源处于工作范围之内。
图1 ：JESD84-B45规范中掉电的要求。
继续查阅SD卡2.0规范中，SD卡的标准只保证在读数据过程中，意外断电和移除可以对数据进行保护，对写和擦除过程中的掉电的，完全没有把握保护数据，也就是SD卡内部的本身固件、用户数据都是有可能丢失的。
图2：SD 2.0标准中对SD卡的保护阐述
通过查阅相关的规范，我们知道了原因的所在，就是我们的设备在断电的时候，还在录像保存数据，进行不断的写和擦除SD卡的操作。经过讨论，我们采用了如下的方案。.其中，方案的核心主要有3个，第一：掉电检测电路；第二：超级电容继续供电电路，第三：掉电后软件处理机制。
图3：SD卡掉电保护的处理过程
下图4是掉电检测电路，可以精准的检测一旦电压跌落至10V（电源为12V供电），马上送掉电信号给CPU。
图4：掉电检测电路
下图5是超级电容的充放电电路，增加该电路可以使掉电后继续维持2秒钟的时间，使CPU完成掉电后的保护处理工作。
图5：超级电容充放电电路
经过了上述的整改，我们生产了50台设备，进行连续7天24小时，10分钟一个循环的上下电测试，没有一台设备的SD卡损坏，证明了上述方案可行。老板的楼，终于不用跳了。
经验总结，其实CPU原厂提供的DEMO参考设计，基本都是处在能用的状态，离真正的高可靠应用，还有很大的距离，需要我们工程人员的不断挖掘和积累。才能设计出高可靠性的产品。
