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基于AT89S52和FAT16的SD卡读写系统设计

作者:时间:2009-09-17来源:网络收藏

引 言
长期以来,闪存卡(卡、MMC卡等)因其体积小、功耗低、容量大和非易失性等特点,在嵌入式存储领域的应用越来越广泛。特别是近年来,随着闪存技术的发展,闪存卡价格不断下降且存储容量不断提高。当数据采集需要长时间地采集和记录海量数据时,应用卡作为存储介质是很好的选择,例如电能检测、温度湿度检测、病人心肺数据记录等。文件是。Microsoft公司在其MS-DOS 操作中采用的文件系统,具有出色的文件管理性能,能被当前大多数操作系统识别。因此,将卡与文件系统相结合是嵌入式数据存储、记录系统的理想方案,可以将采集记录的数据直接在PC上读取和处理。本文研究和单片机和文件系统的SD卡系统。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/173605.htm

1 系统方案介绍
本系统采用MCS-51架构的单片机。是一种低成本、低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器,具有8 KB在系统可编程Flash存储器。应用AT89S52SD卡,首先要确定它们之间的通信方案。SD卡有2种可选的通信协议:SD模式和SPI模式。 SD模式是SD卡的标准方式,选用此模式需要选择带SD卡控制接口的MCU或者额外的SD卡控制单元;SPI模式通过SPI总线完成SD卡与主控制器的通信。AT89S52没有集成SD卡控制器,为了不增加额外的SD卡控制单元硬件成本,本方案采用SD卡的SPI通信模式。虽然AT89S52也没有集成SPI接口模块,但可以用软件的方式模拟SPI接口时序。
另外一个要解决的问题是SD卡与AT89S52的电平匹配。SD卡的逻辑电平相当于3.3 V的TTL电平标准,AT89S52的逻辑电平为5 V CMOS电平。
解决电平匹配问题的原则有2条:一为输出电平器件输出的高电平的最小值,应该大于接收电平器件识别为高电平的最低电压值;另一条为输出电平器件输出低电平的最大电压值,应该小于接收电平器件识别为低电平的最高电压值。
考虑到SsD卡在SPI工作模式下,数据的传输都是单向的,这样可以在单片机向SD卡传输数据时采用晶体管加下拉电阻的方法,基本电路如图1所示。而在 SD卡向单片机传输数据时可以采用直接连接,因为它们之间的电平刚好满足上述的电平兼容原则,既经济又实用。这个方案需要双电源供电,1个5 V电源,1个3.3 V电源。


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