【文章內(nèi)容簡介】 WriteByte(0xff)。//按照SD卡的操作時序在這里補8個時鐘 return SD_SUCCESS。 //寫扇區(qū)操作成功 } return SD_WRITE_ERROR。//寫扇區(qū)操作失敗}圖35 寫扇區(qū)在需要讀取SD卡中數(shù)據(jù)的時候，先發(fā)送讀SD卡的命令字CMD17，接收正確的第一個響應(yīng)命令字節(jié)為0xFE，隨后是512個字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)塊，最后為2個字節(jié)的CRC 驗證碼?？梢?，讀寫SD卡的操作都是在初始化后基于SD卡命令和響應(yīng)完成操作的，讀SD卡的程序流程圖如圖36。具體C程序?qū)崿F(xiàn)如下：/****************************** 函數(shù): SD_ReadSector.* 描述: 寫扇區(qū).* 輸入: buffer:存放讀出數(shù)據(jù)的緩沖* 輸出: address:要讀取數(shù)據(jù)的地址.* 返回: ********************************/unsigned char SD_ReadSector(unsigned char *buffer, unsigned long address){ unsigned int count = 0。 unsigned char response = 0xff。 unsigned int timeout = 0。 //寫命令超時 address = 9。 //address=address*512將塊地址轉(zhuǎn)為字節(jié)地址 SD_Enable()。 do { response = SD_WriteCommand(0x11,address,0xff)。//寫入CMD17 timeout++。 }while((0x0 != response) amp。amp。 (timeout TRY_TIME))。 if(response = = 0) { while(SD_ReadByte()!=0xfe)。//start with DATA TOKEN = 0xFESD_ReadByte()。for(count = 0。 count 512。 count++) { *buffer++ = SD_ReadByte()。 } SD_ReadByte()。//讀校驗和 SD_ReadByte()。 SD_Disable()。 SD_WriteByte(0xff)。//按照SD卡的操作時序在這里補8個時鐘 return SD_SUCCESS。 //讀扇區(qū)操作成功 } Uart_Send_String(讀扇區(qū)失敗\r\n)。 return SD_READ_ERROR。 //讀扇區(qū)操作失敗}圖36 讀扇區(qū) 串口程序串口程序主要是串口初始化程序和串口發(fā)送接收程序。串口初始化程序主要完成串口的中斷設(shè)置，波特率設(shè)置，接收使能等。流程圖如圖37。圖37 串口初始化串口的發(fā)送接收程序比較簡單，串口發(fā)送程序只需把要發(fā)送的數(shù)據(jù)賦給串口數(shù)據(jù)緩沖寄存器,當數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，發(fā)送中斷標志有硬件置1，申請中斷，CPU響應(yīng)后發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，該中斷發(fā)送標志位必須有軟件清0。串口接收程序和發(fā)送程序相似，在接收到第8位數(shù)據(jù)時，硬件置位接收中斷標志位，進入中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中把數(shù)據(jù)緩沖寄存器的值賦給存放接收數(shù)據(jù)的臨時內(nèi)存。該中斷接收標志位也必須有軟件清0。第4章 調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試由三部分組成:硬件調(diào)試、軟件調(diào)試、軟硬件的聯(lián)合調(diào)試。 系統(tǒng)硬件調(diào)試在板子拿到手后，我們完成電路的焊接工作，在電路的焊接過程中，我們應(yīng)該一個一個模塊的焊接，焊接完一個模塊，檢查一個模塊。首先焊接電源相關(guān)的部分，把電源部分焊接完后，檢查下是否存在虛焊、漏焊等情況。如果確認無誤后加上直流電源，查看電源的電流情況，如果電流過大可能存在短路的情況，應(yīng)立即關(guān)閉電源檢查線路。如果正常，則用萬用表檢查各個輸入輸出點的電壓是否正確。首先，，，，如果結(jié)果都正確，則表明電源模塊部分正確。在確認電源模塊沒有問題的情況下焊接主要芯片，如MXT8051F04A、MAX232等。焊接完這些芯片后，測量各個芯片的供電電壓是否正確。雖然電壓加上了，但是不知道單片機是否真的工作起來了。如果觀察到了，說明單片機正常工作。主芯片正常工作后，下面就是測試串口是否正常工作。下載先前編寫好的串口發(fā)送接收程序，通過燒程器把程序下載到單片機里運行，打開串口調(diào)試助手，觀察串口調(diào)試助手是否接收到了發(fā)送的字符。如果接收到了，表明串口電路正常工作。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。通過上面的調(diào)試，硬件電路正常工作，硬件調(diào)試工作完成。 軟件調(diào)試在硬件還沒有準備好的情況下，在Keil下進行了軟件的單步跟蹤。通過在keil下單步跟蹤調(diào)試發(fā)現(xiàn)一個問題：在SD卡的發(fā)送命令函數(shù)中，定義了一個無符號型變量，初始值賦值3對其進行自減操作，判斷是否大于等于0,如果為假則循環(huán)結(jié)束。結(jié)果導致程序進入死循環(huán)，運行不正常。后來跟蹤到這里才發(fā)現(xiàn)變量為無符號變量，而我卻用來進行自減，當變量自減到0時，因為是無符號變量，所以再自減就變?yōu)榱?28，所以進入了死循環(huán)，把變量改為符號型變量，問題解決。 軟硬件的聯(lián)合調(diào)試硬件制作好后，就開始軟硬件的聯(lián)合調(diào)試。其中遇到的問題主要有以下幾個：1. 程序里向串口發(fā)送中文字符，結(jié)果串口調(diào)試助手顯示為亂碼。首先檢查程序的波特率是否和串口調(diào)試助手的波特率是否一致，檢查是一致的，后面我把中文改為英文，正常顯示，猜想可能是串口調(diào)試助手版本太低，下載高版本串口調(diào)試助手問題解決。2. I/O端口的輸入輸出設(shè)置錯誤，導致程序一直不運行。MXT8051F04A單片機和普通的51單片機在I/O端口上有點不一致，普通51單片機自動識別輸入輸出。但MXT8051F04A必須設(shè)置其I/O引腳為輸入引腳，還是輸出引腳。開始程序全部設(shè)置為輸出引腳了，這樣對SD卡的讀取全部無效，導致應(yīng)答命令始終不對，程序始終不工作。通過以上的調(diào)試，程序運行正常。程序流程如下：首先初始化MXT8051F04A單片機串口，然后執(zhí)行SD卡初始化操作，SD卡初始化完成后，開始往SD卡的7632扇區(qū)寫入數(shù)據(jù)(peng yuan zhi)，通過串口調(diào)試助手顯示剛才寫入扇區(qū)的數(shù)據(jù)，然后再讀取剛才寫的扇區(qū)的數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果見圖41。我們把SD卡從電路板上取下，插入到電腦的5合1讀卡器中，通過WinHex軟件在電腦上查看數(shù)據(jù)是否真的寫入到了SD卡中的7632扇區(qū)，結(jié)果如圖42所示。通過WinHex的觀察，數(shù)據(jù)確實寫入了SD卡的7632扇區(qū)。圖41 程序運行結(jié)果圖42 寫入SD卡的數(shù)據(jù)圖43和圖44為制作的實物照片。圖43為單片機系統(tǒng)和SD卡模塊，圖44為SD卡模塊的背面。圖43 實物圖44 SD卡模塊背面 本章小結(jié)以上簡要的敘述了在系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的一些問題和使用的一些調(diào)試手段，其中包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試的問題，并給出了問題的解決方法，還有許多常見的問題，這些問題大都是由于本人粗心大意造成的，這里不再加以說明。第5章 結(jié)束語 總結(jié)論文的基本目標：實現(xiàn)51單片機對SD卡的讀寫并把讀寫過程進行顯示。根據(jù)基本目標，首先進行了相關(guān)資料的收集和整理，其中包括關(guān)于SPI總線協(xié)議和SD卡通信命令以及RS232協(xié)議，單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過對以上英文資料的翻譯和相關(guān)中文資料的查閱，對系統(tǒng)實現(xiàn)的原理和其理論基礎(chǔ)以有了初步的認識。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。最后通過軟、硬件調(diào)試實現(xiàn)了以下功能：(l)通過硬件測試工具，完成了對硬件電路的測試，為實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能奠定了基礎(chǔ)。(2)SD扇區(qū)讀寫的實現(xiàn)。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。(3)對讀寫過程進行顯示。通過向串口調(diào)試助手顯示扇區(qū)的讀寫過程和數(shù)據(jù)。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，對所學的知識進一步鞏固。 展望由于時間有限，本系統(tǒng)還存在一些需要改進和進一步完善的地方，包括:(l)本系統(tǒng)沒有實現(xiàn)FAT32文件系統(tǒng)，如果實現(xiàn)了FAT32文件系統(tǒng)將提高SD卡的存儲效率，系統(tǒng)的可用性和兼容性。(2) 讀寫速度有限，如果采用4線并行方式對扇區(qū)進行讀寫，速度將得到明顯的提高。參考文獻[1]Microsoft Extens ible Firmware Initiative FAT32 File System ion ,December 6, Corporation[2]W86L388D Winbond Hos t Interface SD/MMC Memory Card ion ,May 17,2005[3]SD卡官方資料[4]周立功,( 一) [M] .北京:北京航空航天大學出版社, 2005[5]宋群生, 修復硬盤與恢復文件[M] .北京:機械工業(yè)出版社, 2004[6]，2002第9版[7]，科學出版社，2002[8]()l一(7).北京航空航天大學出版社，2000[9]，2000.[10]南建輝，熊鳴，[M] 北京:清華大學出版社，2003[11]李玉峰，[M] 北京:人民郵電出版社，[12]維提，:電子土業(yè)出版社，2000[13][14]:遼寧科學技術(shù)出版社，[15]何立民，萬光毅，[M].北京:北京航空航天大學出版社，2003.[16][M].北京:清華大學出版社，2002[17][M].北京:北京航空航天大學出版社，1998[18][M].北京航天航空大學出版社，1999致謝本文是在導師周銀祥老師的精心指導下完成的。周老師對我的畢業(yè)設(shè)計傾注了大量的心血，使我在獲取知識的同時，綜合能力得到較大的提高。學位論文從選題到最后定稿，始終得到了周老師的精心指導和幫助。在學術(shù)上，周老師淵博精深的知識，務(wù)實嚴謹、精益求精的治學態(tài)度和一絲不茍的工作作風，使我受益匪淺。同時衷心地感謝創(chuàng)新實驗室的師兄師姐、師弟師妹在我畢業(yè)設(shè)計期間給予的關(guān)心和幫助。還要感謝所有本科期間在學習、生活上給予我關(guān)心、支持、鼓勵和熱心幫助我的老師、同學和朋友。同樣感謝我的父母家人在生活上給我的關(guān)心和鼓勵，學業(yè)的完成離不開他們背后的支持。最后對各位專家老師仔細審閱我的論文表示感謝，期盼給予批評指正。附錄附錄一：單片機讀寫SD卡的完整原理圖附圖11 SD卡接口電路附圖12 電平轉(zhuǎn)換電路附圖13 單片機最小系統(tǒng)、電源和串口電路附錄二：單片機讀寫SD卡的完整程序/******************************************* *File name : *Author : peng *MCLK : *Version : *Last modified : 2010423********************************************/ ifndef _COMMON_Hdefine _COMMON_Hinclude void Delay_us(INT32U us)。//延時微秒void Delay_ms(INT32U ms)。//延時毫秒unsigned long Atoi(INT8S *string)。 //將字符串轉(zhuǎn)換為整型void Itoa(INT8U vaule,char *string)。//將數(shù)字轉(zhuǎn)為字符串endif /************************************************ *File name : *Author : peng *Version : *Last modified : 2010426*************************************************/ifndef __UART_H__define __UART_H__include include extern INT8U Uart_Receive_Buf。define MCLK 11059200L //定義CPU主頻(Hz)define BAUD_RATE 9600L //設(shè)置波特率define Uart_Interrupt_Set(flag) (ES = flag)//設(shè)置串口中斷void Uart_Send_Arrays(INT8S buffer[], INT32U length)。 //發(fā)送數(shù)組void Uart_Send_String(INT8S *string)。 //串口發(fā)送字符串void Uart_Send_Char(INT8S ch)。 //串口發(fā)送字符void Uart_Init(void)。 //串口初始化void Uart_Send_Enter(void)。 //發(fā)送回車endif/******************************************* *File name : *Author : peng *MCLK : *Version : *Last modified : 2010427 *****************************************