C8051F020在SD卡主控制器设计中的应用

　　在SPI总线模式下。CS为主控制器向卡发送的片选信号，SCLK为主控制器向卡发送的时钟信号。DI（DataIn）为主控制器向卡发送的单向数据信号，DO（DataOut）为卡向主控制器发送的单向数据信号。SD卡的内部结构如图2所示，还具有卡接口控制器、寄存器以及SD和SPI两种模式的对外接口等。外部主控制器访问卡的外部信号线并不与存储器单元直接相连，而是通过卡的接口控制器与存储器单元接口相连。卡内存储单元的读，擦，写由卡接口控制器根据主控制器的命令自动处理完成，而主控制器无须知道卡内是如何操作、管理存储单元的。SD卡内部有6个信息寄存器，用来设置和保存操作卡的关键信息，有两个状态寄存器，用来记录操作卡的当前状态。

　　采集仪的主控制器采用了C8051F020单片机。C8051F020是完全集成的混合信号系统级MCU芯片。这个系列单片机与8051在指令上完全兼容，性能远远高于标准的8051单片机。又扩展了丰富的外设，是一种名副其实的SOC （System On Chip）单片机，与SD卡系统相关的特性如下：

　　单片机内部采用流水线结构。指令运行速度高。指令运行速度比一般的80C51系列单片机提高了大约10倍。

　　具有SPI 硬件接口。可与SD卡的SPI 总线很好接口。

　　具有8个8位I/O端口。除满足数据采集需要外。有足够的口线用于单片机与SD卡的连接。而且。这些口线可通过软件进行配置，获得不同的功能，其中SPI 接口，就是通过配置相关寄存器而获得的。

　　具有可扩展的中断系统。支持22个中断源。

　　片内存储器包括64KB的Flash、和4KB的XRAM。不需要扩展存储器。就可以满足文件系统的建立和访问SD 卡的需要。