【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SPI。如果接到復(fù)位命令（ CMD0）時(shí)， CS 信號(hào)有效（低電平）， SPI 模式啟用。 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(jī)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。 SPI 模式允許簡(jiǎn)單通用的 SPI 通道接口，這種模式相對(duì)于 SD 模式的不足之處是喪失了速度。 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(cè)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(shí)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(dòng) SD卡的總線概念 SD 總線允許強(qiáng)大的 1 線到 4 線數(shù)據(jù)信號(hào)設(shè)置。當(dāng)默認(rèn)的上電后， SD 將 使用DAT0 初始化之后，主機(jī)可以改變線寬（即改為 2 根線，三根線。）、混合的 SD卡連接方式也適合于主機(jī) 。在混合連接中 Vcc， Vss 和 CLK 的信號(hào)連接可以通用。但是，命令，回復(fù)，和數(shù)據(jù)（ DAT3）這幾根線，各個(gè) SD 卡必須從主機(jī)分開(kāi)。 這個(gè)特性使得硬件和系統(tǒng)上交替使用。 SD 總線上通信的命令和數(shù)據(jù)比特流從一個(gè)起始位開(kāi)始，以停止位終止。 CLK：每個(gè)時(shí)鐘周期傳輸一個(gè)命令或數(shù)據(jù)位。頻率可在 025MHz 之間變化。SD 卡的總線管理器可以不受任何限制的自由產(chǎn)生 025MHz 的頻率。 CMD:命令從該 CMD 線上串行傳輸，一個(gè)命令式一次主機(jī)到從卡操作的開(kāi)長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 始。命令可以以單機(jī)尋址（尋址命令）或呼叫所有卡（廣播命令）方式發(fā)送?；貜?fù)從該 CMD 線上串行傳輸。一個(gè)命令 是 對(duì)之前命令的回答?；貜?fù)可以來(lái)自單機(jī)或所有卡。 DAT03：數(shù)據(jù)可以從卡傳向主機(jī)或副 versa。數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸 [6]。 表 22 SPI 模式針腳定義 針腳 名稱 類型 描述 1 CS I 片選（負(fù)有效） 2 DI I 數(shù)據(jù)輸入 3 Vss S 地 4 Vcc S 供電電壓 5 CLK I 時(shí)鐘 6 Vss2 S 地 7 DO O 數(shù)據(jù)輸出 8 RSV 9 RSV 1： S:電源供電， I:輸入 O：輸出 I/O：雙向 PP:I/O 使用推挽驅(qū)動(dòng) 注意： SPI 模式時(shí)，這些信號(hào)需要在主機(jī)端用 10100K 歐的電阻上拉。 SPI總線允許通過(guò) 2 通道（數(shù)據(jù)入和出）傳輸比特?cái)?shù)據(jù)。 SPI 兼容模式使得 MMC 主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)很小的改動(dòng)就可以使用 SD 卡。 SPI 模式使用字節(jié)傳輸。所有的數(shù)據(jù)融合到一些字節(jié)中并 aligned to the CS signal（可能是：通過(guò) CS 信號(hào)來(lái)矯正）、 SPI模式的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)化主機(jī)的設(shè)計(jì)。特別的， MMC 主機(jī)需要小的改動(dòng) SPI 模式相對(duì)于 SD 模式的不足之處是喪失了速度性能。 圖 25 SD 卡 的 連接電路圖 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 26 SD 卡時(shí)序圖 TFT 真彩屏顯示器 在嵌入式設(shè)計(jì)中常常會(huì)使用 LCD 屏，現(xiàn)在常用的屏大部分都是高性能的。因?yàn)?LCD 屏的生產(chǎn)廠商很多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一， LCD 屏 幕 往往不能與 LCD 控制器無(wú)粘合連接，所以在使用 LCD 屏?xí)r，廠家還會(huì)推薦使用其專為 LCD 屏是設(shè)計(jì)的時(shí)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(jià)格很高，控制器成本也非常高，性能卻不見(jiàn)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(jì)。 RGB565RGB888 的轉(zhuǎn)換 以友達(dá)光電 AUO 生產(chǎn)的 A06QU01 為例，這是一種 24 位的 TFT 真彩屏，分辨率為 320x240，每個(gè)像素由 RGB888 表示，其控制時(shí)序圖 27 所示， LCD 要求的時(shí)序由幀同步（ VSYNC）、行同步（ HSYSNC）、比特時(shí)鐘（ DCLK）及數(shù)據(jù)（ Data【 0:7】）構(gòu)成，幀同步和行同步只是每一幀和每一行的開(kāi)始。 A06QU01 每幀 240行，每行 320 個(gè)像素，每個(gè)像素由一次產(chǎn)生的 8b 紅、 8b 綠、 8b 藍(lán)（ R1， G2，B3， R4， G5,B6… ）構(gòu)成，所以稱為 RGB888. 圖 27 RGB565RGB888 轉(zhuǎn)換器仿真結(jié)果 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 以 PXA25x 為代表的嵌入式處理器擁有一個(gè) LCD 控制器，可以將這個(gè)控制器配置為最高 16 位的 TFT LCD 平控制器，其控制時(shí)序如圖 1 所示， LCD 要求的時(shí)序由幀同步（ CSYNC）、行同步（ HSYSNC）、點(diǎn)時(shí)鐘（ PCLK）及數(shù)據(jù)（ Data【 0:15】）構(gòu)成，幀同步和行同步只是每一幀和每一行的開(kāi)始。對(duì)于 A06QU01，每幀將有 240 行，每行有 320 個(gè)像素，每個(gè)像素由 5b 紅、 6b 綠、 5b 藍(lán)構(gòu)成 16位數(shù)據(jù) [7]，稱為 RGB565。 將 RGB565 轉(zhuǎn)換為 RGB888 要解決 2 個(gè)問(wèn)題 ： 1）比特時(shí)鐘 3 倍頻。 LCD 控制器每個(gè)像素用一個(gè)時(shí)鐘 1 次送出 16b 數(shù)據(jù)，而 LCD 屏每個(gè)像素需要 3 個(gè)鐘頭，每次獲得 8b。這樣就需要產(chǎn)生 1 個(gè) 3 北域點(diǎn)時(shí)鐘 PCLK 的時(shí)鐘。 2） 16b 到 24b 數(shù)據(jù)分解。在 LCD 控制器送出 16b 數(shù)據(jù)時(shí)，需要緩存，并分解出 RGB 信號(hào)分別送出， 5b 紅、 6b 綠、 5b 藍(lán)構(gòu)成 16 位數(shù)據(jù)可以采用補(bǔ) 0 的方法，構(gòu)成 8b 紅、 8b 綠、 8b 藍(lán)。數(shù)據(jù)高位補(bǔ) 0 時(shí)色彩較柔和，地位補(bǔ) 0 時(shí)彩色較艷麗。 通常情況下，使用模擬鎖相環(huán)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)均勻倍頻，在這個(gè)設(shè)計(jì)中， 3 倍頻時(shí)鐘與 RGB 數(shù)據(jù)必須同步，否則會(huì)出現(xiàn)顏色錯(cuò)位 ；同時(shí)鎖相環(huán)還需要書序分解電路配合使用，這樣一個(gè)數(shù)字和模擬混合的電路會(huì)增加成本，因而特別設(shè)計(jì)使用了數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)非均勻 3 倍頻。具體方案是：使用一個(gè)大于 6 小于 7 倍的 LCD屏比特時(shí)鐘作為 CPLD 的主控制時(shí)鐘， LCD 屏的時(shí)鐘頻率約為 7M 盒子，所以選擇 CPLD 的主控制時(shí)鐘頻率為 48M 盒子。 pclk 微控制器輸出的點(diǎn)時(shí)鐘， pdata為 RBG565 數(shù)據(jù) ， pclkout 和 pdataout 是送往 LCD 的信號(hào)， x7pclk 為 CPLD 的定時(shí)時(shí)鐘，在 pclk 上升沿將 pdata 存入緩沖器 pdatabuf 并將內(nèi)部狀態(tài)位 datavalid置為，在 x7pclk 的上升沿，如果檢測(cè)到 datavalid 為高，則使 pclkout 為低，將緩沖器中的數(shù)據(jù)取出高 5 位紅色信號(hào)，補(bǔ)零后送到 pdataout，并將 datavalid 置為低 ，在下一個(gè) x7 破產(chǎn)遼闊的上升沿將 pclkout 置高， 8b 數(shù)據(jù)送出到 LCD 屏。使用這種方法一次將綠色及藍(lán)色信號(hào)送出，在藍(lán)色信號(hào)送出后，保持 pclkout 為高，知道下一個(gè) datavalid 為高，進(jìn)入下一次轉(zhuǎn)換，從圖中可以看出，數(shù)字 3 倍頻信號(hào)pcklout 不是均勻的，；暗色數(shù)據(jù)時(shí)鐘的占空比不是 50%【 8】 。 根據(jù) LCD屏數(shù)據(jù)手冊(cè)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(shí)鐘頻率，還是比較容易產(chǎn)生符合占空比要求的 pclkout時(shí)鐘的， LCD 屏正常工作還需要幀同步（ CSYNC）和行同步（ HSYSNC）信號(hào)，這信號(hào)可以由軟件驅(qū)動(dòng)程序編程產(chǎn)生。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第 3 章 基于 SD 卡的鼾聲測(cè)錄儀的電路接口設(shè)計(jì) 將開(kāi)始說(shuō)明本設(shè)計(jì)的各組元器件之間電路接口連接設(shè)計(jì)，（由于電路圖模版有限，將本應(yīng)相連接的引腳標(biāo)注在兩個(gè)元器件的引腳上）如下圖 31 所示， PB01PB1(T1)2PB2(AIN0/INT2)3PB3(AIN1/OC0)4PB4(SS)5PB5(MOSI)6PB6(MISO)7PB7(SCK)8PD0(RXD)14PD1(TXD)15PD2(INT0)16PD3(INT1)17PD4(CO1B)18PD5(OC1A)19PD6(ICP)20RESET9XTAL212XTAL113PA0(ADC0)40PA1(ADC1)39PA2(ADC2)38PA3(ADC3)37PA4(ADC4)36PA5(ADC5)35PA6(ADC6)34PA7(ADC7)33VCC10PC0(SCL)22PC1(SDA)23PC2(TCK)24PC3(TMS)25PC4(TD0)26PC5(TD1)27PC6(TOSC1)28PC7(TOSC2)29AVCC30AREF32GND31GND11PD7(OC2)21U7ATmega16L8PIAGNDGND GNDAVCC VCCC18C17C16R 360R8811772266335544U1TDA2882PB0PB1PB2PB3SS PB4MOSI PB5MISO PB6SCK PB7PD0PD1PD2PD3PD4PD5PD6PD7RSTXTL2XTL1PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7AREFAGNDGND10uHL1GNDGNDC247KR1R2+3~6VKMIC220uFC1220uFC41uFC3GNDGNDGNDDIR1A02A13A24A35A46A57A68A79GND10VCC20QE19B018B117B216B315B414B513B612B711U3245DIR1A02A13A24A35A46A57A68A79GND10VCC20QE19B018B117B216B315B414B513B612B711U42451234 56 78910111213141516NC1718NCJ3R13V3GNDGNDGND39DB038DB937NC/LED36LEDA35LED134LED233LED332X+31Y+30X29Y28IM327IM026RST25DB1724DB1623DB1522DB1421DB1320DB1219DB1118DB1017DB816DB715DB614DB513DB412DB311DB210DB19RD8WR7RS6CS5IOVCC4VDD3GND2GND1*3V3GNDGND3V33V3PSBRSRWRDDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17RESETIM0GNDYXY+X+GNDGNDGND3V3GNDGNDDB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17GNDRSRWRDPSBRESET3V3GNDRSRWRDRESETGND5VNCRSRWRDPSBGNDDB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17GNDPSBDAT29DAT31CMD2VSS3VCC4CLK5VSS26DAT107DAT18K110K211GND0SDGNDDAT2CSIMOSIGND