【正文】 通過對 SD 卡協(xié)議的理解，使用相應(yīng)的控制命令完成了對 SD 卡扇區(qū)的讀寫。如果不正常工作，首先檢查硬件原理圖是否正確， TXD 和 RXD 是否接反，波特率是否設(shè)置正確，串口調(diào)試助手的打開的端口是 否和實際端口不一致。首先，測試 9V 電壓是否加到 的輸入端上，測試中發(fā)現(xiàn)已經(jīng)正確加載了 上，之后檢測 輸出引腳是否為 5V左右，然后測試 5V 電壓是否加到 的輸入端上，測試中發(fā)現(xiàn)已經(jīng)正確加載了 上，之后檢測 輸出引腳是否為 左右，如果結(jié)果都正確，則表明電源模塊部分正確。 //RES=1。 //CS=1。 通過以上的調(diào)試，程序運行正常。單塊寫入時，命令為 CMD24，當答應(yīng)為 0 時說明可以寫入數(shù)據(jù)，大小為 512 字節(jié)。主機還可以繼續(xù)通過 CMD10 讀取 SD卡的 CID 寄存器，通過 CMD16 設(shè)置數(shù)據(jù)Block 長度，通過 CMD9 讀取卡的 CSD 寄存器。 命令傳輸過程采用發(fā)送應(yīng)答機制過程如圖 44 所示。 SD 卡命令共分為 12 類，分別為 Class0Class12。 ACSR=(1ACD)。 圖 41 程序流程圖 ATmega16 與駐極體采集音頻數(shù)據(jù) 利用單片機 PA0， ADC 轉(zhuǎn)換引腳。 CSB 與 ATmega16 的 SS 相連，通過 CSV、 SCL，實現(xiàn)對 SD 卡的數(shù)據(jù)讀寫與錄入 【 9】 。 CSB 與 ATmega16 的 SS 相連，通過 CSV、 SCL，實現(xiàn)對駐極體聲音傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出的控制。具體方案是：使用一個大于 6 小于 7 倍的 LCD屏比特時鐘作為 CPLD 的主控制時鐘， LCD 屏的時鐘頻率約為 7M 盒子，所以選擇 CPLD 的主控制時鐘頻率為 48M 盒子。對于 A06QU01，每幀將有 240 行，每行有 320 個像素，每個像素由 5b 紅、 6b 綠、 5b 藍構(gòu)成 16位數(shù)據(jù) [7]，稱為 RGB565。 SPI 兼容模式使得 MMC 主機系統(tǒng)通過很小的改動就可以使用 SD 卡。命令可以以單機尋址（尋址命令）或呼叫所有卡（廣播命令）方式發(fā)送。在混合連接中 Vcc， Vss 和 CLK 的信號連接可以通用。編程電壓卡內(nèi)生成。 圖 24 SD 卡內(nèi)部透視結(jié)構(gòu)圖 框圖 ： SD 卡上所有單元 由 內(nèi)部時鐘發(fā)生器提供時鐘。 SD 卡 SD 卡的簡介 特性： ◎ 容量： 32MB/64MB/128MB/256MB/512MB/1GByte ◎ 卡上錯位矯正 ◎ 支持 CPRM ◎ 兩個可選的通信協(xié)議： SD 模式和 SPI 模式 ◎ 可變始終頻率 025MHz ◎ 通信電壓范圍： 工作電壓范圍： 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 ◎ 低電壓消耗：自動斷電及自動睡醒，智能電源管理 ◎ 無需額外編程電壓 ◎ 卡片帶電插拔保護 ◎ 正向兼容 MMC 卡 ◎ 告訴串行接口帶隨即存取 支持雙通道 閃存 交叉存取 快寫技術(shù)：一個低成本的方案，能夠超高速閃存訪問和可靠數(shù)據(jù)存儲 最大讀寫速率： 10Mbyte/s ◎ 最大 10 個堆疊的卡（ 20MHz， ） ◎ 數(shù)據(jù)壽命： 10 萬次編程 /擦除 ◎ CE 和 FCC 認證 ◎ PIP 封裝技術(shù) ◎ 尺寸： 24mm寬 x32mm 長 厚 [5] 說明：本 SD 卡高度集成閃存，具備串行和隨機存取能力。 但由于其電容量變化甚微，使低頻 將有 很高的內(nèi)阻抗，因此，不能 直接與衰減器或一般的放大器相連接，中間必須經(jīng)過阻抗變換器，通常是使用陰極跟隨器或由場效應(yīng)管與晶體管組成的元射極跟隨器。 本次介紹的這款話筒電路，外圍元件少，制作簡單，音質(zhì)卻出乎意料的好。 XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。自復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 端口 A（ PA7..PA0）：端口 A 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。 ARM 系列處理器價格昂貴且在本系統(tǒng)設(shè)計中使用，會浪費資源。本系統(tǒng)采用 9V 電源供電，通過抵押差三段線性穩(wěn)壓器 ASM1117 芯片得到 5V 和 電源 [1]。通過對一段時間內(nèi)駐極體話筒傳感器對聲音信號的采集，然后通過 Atmega16 處理后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲至 SD 卡，同時傳送至 TFT 彩屏上，來 記 錄實驗 對象的睡眠情況。另外， SD 卡還沒有攻入 CF卡占絕對優(yōu)勢地位的數(shù)碼單鏡反光相機市場。大小猶如一張郵票的 SD記憶卡，重量只有 2 克左右，但卻擁有高記憶容量、快速數(shù)據(jù)傳輸率、極大的 移動靈活性以及很好的安全性。 論文介紹了單片機對控制 SD 卡的編程設(shè)計，駐極體話筒傳感器電路連接設(shè)計以及相關(guān)理論分析等等，詳細說明了電路設(shè)計的方法及原理，電路實現(xiàn)的功能以及數(shù)據(jù)處理的方法。 3．在畢業(yè)設(shè)計中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔相應(yīng)的法律責任。根據(jù)不完全調(diào)查，百分之五睡覺時有打鼾現(xiàn)象的人，會發(fā)生不同程度的呼吸驟停，對人們產(chǎn)生很大危害，本次設(shè)計便是根據(jù)單片機與 SD 卡對這種 情況進行記錄并采樣調(diào)查。這就要求對 SD 卡的硬件與讀寫時序進行研究。 未來的 SDXC 存儲卡在新的標準助力下， SD 存儲卡的最大容量一舉達到了2TB，采用微軟 EXFAT 文件系統(tǒng)，還能實現(xiàn)最高 300MB/S 的傳輸速率。 第五章 最后對系統(tǒng)的調(diào)試進行說明。項目規(guī)模、對效率的要求以及成本問題很大程度上決定了對單片機類型的選用。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間， ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達1MOPS/MHz，從而可以緩解 系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾 [2]。 端口 B（ PB7..PB0）：端口 B 為 8 為雙向 I/O 口模具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態(tài)。持續(xù)時間超過最小門限時間的 低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。 駐極體話筒傳感器 駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點，廣泛用于盒式錄音機、無限話筒及聲控燈電路中。在直流電壓作用下，給電容傳聲器充以電荷，使之保持 恒定 的充電狀態(tài)。這時要提供這樣高而穩(wěn)定的紋波系數(shù)小的直流電壓， 不但需要增加直流變換器等器件，而且更為嚴重的是對采用電池供電的聲級測量儀器來說無疑是一個沉重的負擔。一個低耗電和廣供電電壓可以滿足移動電話、電池應(yīng)用比如音樂播放器、個人管理器、掌上電腦、電子書、電子百科全書、電子詞典等等?？ㄓ凶约旱碾娫撮_通檢測單元，無需附加的主復(fù)位信號來在電源開啟后安裝卡。 表 21 SD 卡針腳定義 針腳 名稱 類型 描述 1 CD DAT3 I/O/PP 卡監(jiān)測數(shù)據(jù)位 3 2 CDM PP 命令 /回復(fù) 3 Vss S 地 4 Vcc S 供電電壓 5 CLK I 時鐘 6 Css2 S 地 7 DAT0 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 0 8 DAT1 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 1 9 DAT2 I/O/PP 數(shù)據(jù)位 2 1： S：電源供電， I：輸入 0：輸出 I/O:雙向 PP:I/O使用推挽驅(qū)動 SD卡的總線概念 SD 總線允許強大的 1 線到 4 線數(shù)據(jù)信號設(shè)置。頻率可在 025MHz 之間變化。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸 [6]。因為 LCD 屏的生產(chǎn)廠商很多，標準不統(tǒng)一， LCD 屏 幕 往往不能與 LCD 控制器無粘合連接，所以在使用 LCD 屏?xí)r，廠家還會推薦使用其專為 LCD 屏是設(shè)計的時序芯片，例如， Sharp 的 LCD LQ035Q7DB02 配套的控制器為 LZ9FC22；日本的 LCD 屏是 16 位色的，本身價格很高，控制器成本也非常高，性能卻不見得好，采用高性能的 24 位真彩色屏是比較理想的，但接口邏輯需要重新設(shè)計。在 LCD 控制器送出 16b 數(shù)據(jù)時，需要緩存，并分解出 RGB 信號分別送出， 5b 紅、 6b 綠、 5b 藍構(gòu)成 16 位數(shù)據(jù)可以采用補 0 的方法，構(gòu)成 8b 紅、 8b 綠、 8b 藍。 ATmega16 與駐極體話筒傳感器接口電路設(shè)計 如圖 32 所示為駐極體話筒傳感器與 ATmega16 的實際電路圖。首先需要尋找一個單片機與 SD 卡通訊的解決方案；其次， SD 卡所能接受的邏輯電平為 ，如果是 5V 單片機則需要解決電平匹配問題。 通過編程實現(xiàn)單片機對 SD 卡 的控制，將采集到得數(shù)據(jù)在顯示器上進行存儲、處理。 開始 程序初始化 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示 結(jié)束 數(shù)據(jù)處理 傳輸數(shù)據(jù) 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 ADCSRA=0x00。從應(yīng)用的角度來看，采用 SPI 接口的好處在于，很多單片機內(nèi)部自帶 SPI 控制器不光給開發(fā)上帶來方便 ，同時也降低了開發(fā)成本。例如 CMD0 命令參數(shù)就為 0。在剛開始要先發(fā)送 至 少 74 個時鐘信號，這是必須的，因為在上電初期，電壓的上升過程舉 SD卡組織的計算約合 64 個 CLK 周期才能達到 SD 卡的正常工作電壓，氣候的 10DataIn DataOut mand response from host to card From Card To host 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 個 CLK 是為了與 SD 卡同步，如果疏忽了這一點，可能使初始化不成功。 SD 卡的讀寫操作都是通過發(fā)送 SD 卡命令完成的。 ATmega16 單片機和普通的 51 單片機在 I/O 端口上有點不一致，普通的 51 單片機自動識別輸入輸出。 DDRC=0xff。 delay_nms(5)。首先焊接電源相關(guān)的部分，吧電源部分焊接完后，檢查下是否存在虛焊、漏焊等情況。 主芯片正常工作后，下面就是測試串口是否正常工作。再通過制作硬件的制作對系統(tǒng)的功能和接口有了深刻的理解。 通 過以上的各個實驗進一步加深了對原理和協(xié)議的理解，增加了實際動手能力，對所學(xué)的知識進一步鞏固。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 結(jié)論 論文的基本目標：實現(xiàn) Atmega16 單片機對 SD 卡的讀寫并把讀寫過程進行顯示。雖然電壓加上了，但是不知道單片機是否真的工作起來了，于是用示波器觀察 ATmega16 輸出波形是否是 的正弦波。 ILI9325_Initial()。 LCD_RES_CLR。 圖 46 使用串口調(diào)試助手測試 SD 卡 圖 47 使用 winHex 軟件 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 TFT 程序調(diào)試 1. TFT 初始化寄存器配置方面。首先，建廠程序波特率是否和串口調(diào)試助手的波特率一 致 ，檢查是一致的，后面我把中文長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 改為英文，正常 顯示，導(dǎo)致此情況的可能是串口助手版本過低，下載高版本串口調(diào)試助手問題解決。其流程圖如圖45 所示。根據(jù) SD 卡的手冊說明，在初始化過程中， SPI 的時鐘不能太快，否則會造成初始化失敗。其命令格式如表 31 表 41 SD 卡命 令格式 Bytel：命令的開始位為始終為 0； 1 表明是主機發(fā)送給 SD 卡的命令，后面是命令號（命令號，由指令表示定義，如 CMD39 為 100111 即十六進制為 0x27，那么完整的 CMD39 第一字節(jié)為 01100111，即 0x27+0x40）。 SD 卡的扇區(qū)讀寫 SD 卡扇區(qū)讀寫主要包含：單片機普通 I/O 模擬 SPI 協(xié)議， SD 卡初始化， SD卡扇區(qū)數(shù)據(jù)的讀寫。 PORTAamp。再次選用 ATmega16 單片機與其連接 。再次選用 ATmega16 單片機與其連接 。 根據(jù) LCD屏數(shù)據(jù)手冊的要求 ， pclkout 的占空比變換容許的范圍是 40%60%，因而只要調(diào)整好 x7pclk的時鐘頻率，還是比較容易產(chǎn)生符合占空比要求的 pclkout時鐘的， LCD 屏正常工作還需要幀同步（ CSYNC）和行同步（ HSYSNC）信號，這信號可以由軟件驅(qū)動程序編程產(chǎn)生。這樣就需要產(chǎn)生 1 個 3 北域點時鐘 PCLK 的時鐘。特別的， MMC 主機需要小的改動 SPI 模式相對于 SD 模式的不足之處是喪失了速度性能。回復(fù)可以來自單機或所有卡。 SD 總線上通信的命令和數(shù)據(jù)比特流從一個起始位開始，以停止位終止。 接口 :該 SD 卡的接口可以支持兩種操作模式： ⑴ SD 卡模式 ⑵ SPI 模式 主機系統(tǒng)可以選擇以上其中任意一種模式， SD 卡模式允許 4 線的高速數(shù)據(jù)傳輸。這個寄存器叫做 CSD。 SD 卡系統(tǒng)是一個新的大容量存儲系統(tǒng)，基于半導(dǎo)體技術(shù)的變革，它的出現(xiàn)，提供了一個便宜的、結(jié)實的卡片式的存儲媒介，為了消費多媒體應(yīng)用。 因此，如要求電容傳聲器具有較高的靈敏度，則要有穩(wěn)定的和較高的極化在實際 應(yīng)用中通常是采用紋波系數(shù)小的直流電壓。 駐極體聲音傳感器的工作原理 該傳感器內(nèi)置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒，聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動， 導(dǎo)致 電容的 變化，而產(chǎn)生預(yù)知對應(yīng)變化的微小電壓。使用 ADC 時應(yīng)通過一個低通濾波器與 V