【正文】 邏輯電平關(guān)系 20 、 CMOS 器件的互連器件的互連總則 20 7．電平匹配 21 電平轉(zhuǎn)換 電路 21 7． 2 設計方案 21 8． 硬件接口設計 22 8． 1． 1 硬件設計 22 8． 1． 2 接口電路設計 22 8． 2 軟件設計 22 9 軟件設計 25 9． 1 SPI 工作模式 SPI 在 AT89C52 單片機中的實現(xiàn)方法 25 9． MCU 串行輸入子程序 SPIIN 25 MCU 串行輸出子程序 SPIOUT 26 MCU串行輸入／輸出子程序 SPIIO 26 9． 2 SD 卡的初始化 29 數(shù)據(jù)塊的讀寫 31 11 結(jié)束語 37 參考文獻 1 致謝 ........................................................ 37 武漢科技大學本科畢業(yè)設計 1 SD 卡的基本信息 1． 1 SD 卡簡介 SD 卡在 24mm32mm 的體積內(nèi)結(jié)合了 SanDisk 快閃記憶卡控制與 MLC（ Multilevel Cell）技術(shù)和 Toshiba（東芝） 及 的 NAND 技術(shù)，通過 9 針的接口界面與專門的驅(qū)動器相連接，不需要額外的電源來保持其上記憶的信息。而且它是一體化固體介質(zhì)，沒有任何移動部分，所以不用擔心機械運動的損壞。 SD 卡的技術(shù)建是基于 MultiMedia 卡（ MMC）格式上發(fā)展而來，大小和 MMC差不多，尺寸為 32mm x 24mm x 。長寬和 MMC 一樣，只是比 MMC 厚了 ，以容納更大容量的存貯單元。 SD 卡與 MMC卡 保持著向上兼容，也就是說， MMC 可以被新的 SD 設備存取，兼容性則取決于應用軟件，但 SD 卡卻不可以被 MMC 設備存取。（ SD 卡外型采用了與 MMC 厚度一樣的導軌式設計，以使 SD 設備可以適合 MMC)。 SD 接口除了保留 MMC 的 7 針外，還在兩邊加多了 2 針，作為數(shù)據(jù)線。采用了 NAND 型 Flash Memory，基本上和 SmartMedia 的一樣，平均數(shù)據(jù)傳輸率能達到 2MB/s。 SD 卡還提供不同的速度，它是按 CDROM 的 150kB/秒為 1 倍速的速率計算方法來計算的?；旧?，它們能夠比標準 CDROM 的傳輸速度快 6 倍 (900 kB/秒 )，而高速的 SD 卡更能傳輸 66x (10 MB/秒 ) 以及 133x 或更高的速度。一些數(shù)碼相機需要高速 SD 卡來更流暢地拍攝影片，和連續(xù)拍攝相片更迅速。直至 2021 年 12 月，大部分設備跟從 SD 卡的 規(guī)格，而更高速至133x 的設備亦跟從 規(guī)格。 設有 SD 卡插槽的設備能夠使用較簿身的 MMC 卡，但是標 準的 SD 卡卻不能插入到 MMC卡插槽。 SD 卡能夠于 CF 卡 和 PCMCIA 卡上，插上轉(zhuǎn)接器使用；而 miniSD 卡 和 microSD 卡亦能插上轉(zhuǎn)接器于 SD 卡插槽使用。一些 USB 連接器能夠插上 SD 卡，而且一些 讀卡器 亦能夠插上SD 卡，并由許多連接埠，例如 USB、 FireWire 等存取使用。 SD 卡的結(jié)構(gòu)能保證數(shù)字文件傳送的安全性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應用領(lǐng)域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到 SD 卡中。因此不少數(shù)碼相機也開始支持 SD 卡 。 SD 卡的使用 SD 卡應用于以下的手提數(shù)碼裝置： ●數(shù)碼相機儲存相片及短片 ●數(shù)碼攝錄機儲存相片及短片 ●個人數(shù)碼助理（ PDA）儲存各類資料 ●手提電話儲存相 片、鈴聲、音樂、短片等資料 ●多媒體播放器 SD 卡多用于 MP3 隨身聽、數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相機等，也有用于筆記本電腦上。其投影面積武漢科技大學本科畢業(yè)設計 2 與 MMC 卡相同，只是略微厚一點，為 ，但是 SD 卡的容量大得多，且讀寫速度也 MMC卡快 4 倍。同時， SD 卡的接口與 MMC 卡是兼容的，支持 SD 卡的接口大多支持 MMC 卡。目前SD 卡在數(shù)碼相機中正在迅速普及，大有成為主流之勢。 SD 卡在今年的發(fā)展很快，已經(jīng)開始威脅到 CF 卡的市場分額了。這是由于 SD 卡的體積要比 CF 卡小很多，并且 SD 卡在容量、性能和價格上和 CF 卡的差距越來越小，而這兩年 支持 SD 卡的手機迅速在市場走熱，因此， SD 卡的迅速成長絕對不是偶然的。最重要的一點就是 MMC 卡也能和 SD 卡相兼容，這也正是 SD 卡迅速走紅的原因之一。不過注意的是，在某些產(chǎn)品例如手機上， SD 卡和 MMS 卡 是不能兼容的?，F(xiàn)在的 SD 卡容量由 8MB 到 32GB 不等。 SD 卡的辨別 1] SD 卡身材小巧，一般消費者在購買之前不會有太多了解，因此從外觀上辨別有些困難，下面為大家介紹 一下市場上常見的 SanDisk 牌 SD 卡真假的辨別方法： 首先是看存儲卡本身， sandisk正品 儲存卡 都在正面貼有激光變彩標簽，不同角度都會產(chǎn)生激光色彩變化。其次是國內(nèi)代理的行貨正品卡，均采用了與上面相類似的塑料封裝的包裝形式，但是右下的 ―5 年保證 ‖的字樣和日文均改為了圖形表明的 5 年質(zhì)保。 另外，還可以從 SD 卡底部是否有缺口來進行最簡單識別，由于正品 SanDisk 牌 SD 卡背面產(chǎn)地上方的編號是唯一的，并可通過 800 電話查詢真?zhèn)?，但?jù)說這一查詢系統(tǒng)目前尚未做好。 計。 SD 卡 覆寫保護開關(guān) 由上面觀看，在 SD 卡的右面通常有一個開關(guān)，即是覆寫保護開關(guān)，而 MMC 卡則沒有。當覆寫保護開關(guān)撥下時， SD 卡將受到覆寫保護，資料只能閱讀。當覆寫保護開關(guān)在上面位置，便可以覆寫資料。由于這保護開關(guān)是選擇性的，有些品牌的 SD 卡沒有此保護掣。 覆寫保護開關(guān)的原理與卡式錄音帶， VHS 錄像帶，電腦磁片上的覆寫保護類似。關(guān)閉狀態(tài)表示可覆寫，而開啟狀態(tài)表示被保護。 如果開關(guān)破損，這張卡便只能變成寫保護的只讀存儲卡。有一種方法可以解決這個問題，即用膠帶將凹口封住，這樣的話這張卡將永遠處于可寫狀態(tài)。 Kingmax 生產(chǎn)的 SD 卡沒有寫保護開關(guān)。因為該公司認為這個開關(guān)太容易損壞。它所生產(chǎn)的 SD 卡厚度與 MMC卡相同，為 毫米。 SD 卡開放標準 與其它存儲卡格式一樣， SD 卡也有眾多的專利和注冊商標保護，授權(quán)只能由安全數(shù)字卡聯(lián)盟進行。安全數(shù)字卡聯(lián)盟現(xiàn)在的授權(quán)協(xié)議并不允許開放源代碼的 SD 驅(qū)動程序，這種狀況產(chǎn)生了很多關(guān)于開放源代碼和免費軟件的爭論。通行的做法是開發(fā)一個開放源代碼的外殼，但核心是針對特定平臺的封閉源代碼 SD 驅(qū)動程序，這種做法與期望的開放標準差異太大。另一種通行的做法是采用較老的 MMC 模式，因為根據(jù) SD 卡標準，所有的 SD 卡都必須支持 MMC 模式。 武漢科技大學本科畢業(yè)設計 3 這說明 SD 卡的開放度比 CF 卡或閃存低，上述兩種格式幾乎免費，僅需 要使用聯(lián)盟標志和注冊商標的授權(quán)費。但比 xD 卡或 記憶棒 的開放度高得多，這兩種格式根本不提供公開文檔支持。 卡 技術(shù)說明 所有 SD 和 SDIO 卡都必須支持較老的 SPI/MMC 模式。這個模式支持慢速的四線序列接口（時鐘、序列輸入，序列輸出，芯片選擇），兼容于序列終端接口（ SPI）和許多微控制器。 大部分數(shù)碼相機，數(shù)碼音頻播放器和其他便攜設備僅能使用 MMC 模式。有關(guān)這一模式的詳 細文檔可以從 MMCA 購買，價格是 500 美元。但是部分有關(guān) SDIO 的文檔是免費的。有些還可以從存儲卡廠商處獲得。 MMC模式不支持 SD 卡的加密特性。從免費的文檔里也找不到這些細節(jié)。但對于大多數(shù)消費者來講，這無關(guān)痛癢，用戶制式用來儲存不受保護的數(shù)據(jù)。 SD 卡共支持三種傳輸模式： SPI 模式（獨立序列輸入和序列輸出）， 1 位 SD 模式 （獨立指令和數(shù)據(jù)通道，獨有的傳輸格式）， 4 位 SD 模式 （使用額外的針腳以及某些重新設置的針腳。支持四位寬的并行傳輸） 低速卡通常支持 0~400 千比特 /秒 數(shù)據(jù)傳輸率，采用 SPI 和 1 位 SD 傳輸模式。 高速卡支持 0 ~ 100 兆比特 /秒數(shù)據(jù)傳輸率，采用 4 位 SD 傳輸模式； 支持 0–25 兆比特 /秒 ，采用 SPI 和 1 位 SD 模式。 針對制造商、銷售商和主機適配器生產(chǎn)商需要繳納 SD/SDIO 授權(quán)費，每年 1000 美元外加 1500美元的會員費。但 SDIO 卡和 MMC 適配器生產(chǎn)商無需授權(quán)費。 MMC 卡使用 7 針接口， SD 卡和 SDIO 卡采用了 9 針接口。 SD 卡發(fā)展歷程 在 2021 年， SD 卡容量有 1 3 6 12 25或 512 MB， 2 、 8(SDHC) GB。 SD/MMC 卡已經(jīng)替代東芝開發(fā)的 SM 卡 ，成為了便攜式數(shù)碼相機使用最廣泛的數(shù)字存儲卡格式。 2021 年 SM 卡的市場占有率超過 50%，但到了 2021 年下降到了 40%左右，并且還在快速滑落。大部分的數(shù)碼相機生產(chǎn)商都提供了 SD 卡的支持，包括佳能、尼康、柯達、松下及柯尼卡美能達等。 三大主要廠商仍然在堅持使用自己的專利格式： 奧林巴斯和 富士使用 xD 卡， 索尼使用Memory Stick。另外， SD 卡還沒有攻入 CF 卡占絕對地位的 數(shù)碼單鏡反光相機 市場。（除 2005 年尼康新發(fā)布的 D50 支持 SD。） SD 卡是東芝在 MMC 卡技術(shù)中加入加密技術(shù)硬件而成，由于 MMC卡可能會較易讓使用者復制數(shù)碼音樂，東芝便加入這些技術(shù)希望令音樂業(yè)界安心。類似的技術(shù)包括索尼的 MagicGate，理論上加密技術(shù)可引入一些數(shù)碼版權(quán)管理措施，但這功能甚少被應用。 武漢科技大學本科畢業(yè)設計 4 用戶可以使用一個 USB 的讀卡器，在個人電腦上使用 SD 卡。某些新型電腦上已經(jīng)內(nèi)置了讀卡裝置。 最新的發(fā)展是 SD 內(nèi)建了 USB 插口，省略了讀卡器。 SanDisk 的設 計是使用一個可折疊的護套來保護 USB 插口。盡管 Sandisk 并不是第一家內(nèi)建 USB 功能的 SD 卡生產(chǎn)商，但由于其在業(yè)內(nèi)的重要地位。這一動作帶動了其他廠商跟風。 ―SD‖商標實際上是用于另一個完全不同的用途：它最早是用在 ―超級密度光盤 ‖上（ SuperDensity Optical Disk），這個由東芝開發(fā)的產(chǎn)品在 DVD 格式之爭中敗北。這就是為什么那個 ―D‖字看起來像一張光盤。 SD 系列記憶卡都是 SanDisk 完成測試后送交 SD 卡協(xié)會認證規(guī)格，因此幾乎所有專利權(quán)都掌控在 SanDisk 手上。 單片機的基 本信息 單片機介紹 單片機也被稱為 微控制器 （ Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用 處理器 發(fā)展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和 CPU 集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容 易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。 早期的單片機都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在