【正文】 大于接收電平器件識別為高電平的最低電壓值。另外一個要解決的問題是SD卡與AT89S51的電平匹配。AT89S51沒有集成 SD 卡控制器,為了不增加額外的 SD卡控制單元硬件成本,本設(shè)計方案采用 SD 卡的 SPI 通信模式。SD模式是 SD 卡的標(biāo)準(zhǔn)讀寫方式,選用此模式需要選擇帶SD卡控制接口的 MCU 或者額外的 SD 卡控制單元。應(yīng)用AT89S52 讀寫 SD 卡,首先要確定它們之間的通信方案。2 系統(tǒng)方案設(shè)計本系統(tǒng)采用 MCS 251 架構(gòu)的 AT89S51單片機(jī)。它是 Microsoft 公司在其 MS2DOS操作系統(tǒng)中采用的文件系統(tǒng),具有出色的文件管理性能,能被當(dāng)前大多數(shù)操作系統(tǒng)識別。由于該系統(tǒng)是通過 SD卡模組向 SD卡寫入一系列文件, 這些文件需要被 Windows 系列操作系統(tǒng)正確識別, 并進(jìn)行讀寫操作, 因此, 我們選擇了應(yīng)用最為廣泛的 FAT16 文件系統(tǒng)。 標(biāo)準(zhǔn)化的接口和層次分明的程序增加了程序的可移植性。文件系統(tǒng)的使用使開發(fā)者獲得“ 路徑” 的概念, 從而回避了存儲介質(zhì)的地址空間, 不用每次都從頭對物理介質(zhì)進(jìn)行操作。這些變化對于數(shù)據(jù)操作的靈活性提出了越來越高的要求。大小猶如一張郵票的SD記憶卡，重量只有2克，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。SD卡為9引腳，目的是通過把傳輸方式由串行變成并行，以提高傳輸速度。 Both convenient and PC online, and independently plete the data acquisition, storage work.SD card is widely used in daily life and work. Now, it has bee the most mon data storage card. Such as MP3, digital cameras and other equipment are also using the SD card as the storage device. SD card is so widely used, because it has the advantages of low price, the advantages of large storage capacity, convenient use, versatility and strong safety. Since it has so many advantages, so if it is added to the MCU application development system, will make the system better. This requires hardware and read SD card to write time study.Longterm since, to Flash Memory memory SD card has small size, low power consumption, erasable and nonvolatile characteristics have been widely used in consumer electronic products. Especially in recent years, with falling prices and increasing storage capacity, its application range is extended. When the data acquisition system needs a long time to collect, record data, select the SD card as storage medium is the developers a good choice. This paper introduces the SD card store data acquisition circuit design principle, circuit and paper describes in detail the process of operation of SD card with AT89C51 single chip microputer.Key Words：Single chip microputer SD card Serial port Signal munication目 錄1 前 言 12 系統(tǒng)方案設(shè)計 23 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計 3 SD卡簡介 3 SD卡的使用 3 SD卡發(fā)展歷程 4 4 單片機(jī)歷史 6 單片機(jī)的特點 7 單片機(jī)的基本組成 7 電源模塊 8 單片機(jī)最小系統(tǒng) 8 sd卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 10 SD卡內(nèi)部結(jié)構(gòu) 10 sd卡引腳及功能 11 單片機(jī)與sd卡鏈接 12 12 12 134 軟件設(shè)計 14 軟件設(shè)計目標(biāo) 14 設(shè)計環(huán)境 14 系統(tǒng)軟件設(shè)計 14 SD卡初始化 14 數(shù)據(jù)塊的讀寫 15 定時器T0函數(shù)流程圖 18結(jié) 論 19謝 辭 20參考文獻(xiàn) 21附 錄 2241 前 言SD卡（Secure Digital Memory Card）中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，它被廣泛地于便攜式裝置上使用，例如數(shù)碼相機(jī)、個人數(shù)碼助理(PDA)和多媒體播放器等。論文介紹了SD卡存儲采集數(shù)據(jù)電路設(shè)計原理、電路以及程序，詳細(xì)闡述了用AT89C51單片機(jī)對SD卡進(jìn)行操作的過程。特別是近年來，隨著價格不斷下降且存儲容量不斷提高，它的應(yīng)用范圍日益增廣。這就要求對SD卡的硬件與讀寫時序進(jìn)行研究。SD卡之所以得到如此廣泛的使用，是因為它價格低廉、存儲容量大、使用方便、通用性與安全性強(qiáng)等優(yōu)點。SD卡在現(xiàn)在的日常生活與工作中使用也非常廣泛，時下已經(jīng)成為最為通用的數(shù)據(jù)存儲卡。大連科技學(xué)院2013屆本科畢業(yè)生設(shè)計(論文)大連科技學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文)題 目 基于單片機(jī)的sd卡數(shù)據(jù)操作設(shè)計 摘 要許多工業(yè)現(xiàn)場需要數(shù)據(jù)采集器完成各類數(shù)據(jù)采集工作。實際應(yīng)用中要求數(shù)據(jù)采集器工作可靠，成本低廉，操作簡單便于數(shù)據(jù)收集和分析；既要方便與PC機(jī)聯(lián)機(jī)，又能獨立完成數(shù)據(jù)采集、存儲工作。在諸如MP數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備上也都采用SD卡作為其存儲設(shè)備。既然它有著這么多優(yōu)點，那么如果將它加入到單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)中來，將使系統(tǒng)變得更加出色。長期以來，以Flash Memory為存儲體的SD卡因具備體積小、功耗低、可擦寫以及非易失性等特點而被廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品中。當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要長時間地采集、記錄海量數(shù)據(jù)時，選擇SD卡作為存儲媒質(zhì)是開發(fā)者們一個很好的選擇。關(guān)鍵詞：單片機(jī) sd卡 串口 通信 ABSTRACTMany industry site need data collector of all kinds of data acquisition work pleted. Practical application request data collector reliable, low cost, easy to operate, easy to data collection and analysis。SD卡由日本松下、東芝及美國SanDisk公司于1999年8月共同開發(fā)研制。它最大的特點就是通過加密功能，可以保證數(shù)據(jù)資料的安全保密，它還具備版權(quán)保護(hù)技術(shù)，所采用的版權(quán)保護(hù)技術(shù)是DVD中使用的CPRM技術(shù)（可刻錄介質(zhì)內(nèi)容保護(hù)）。近年來, 單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)展迅猛, 這不僅體現(xiàn)在 CPU處理能力迅速提升、 外界設(shè)備與處理器交互能力快速提高, 更體現(xiàn)在單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性日益提高、 系統(tǒng)存儲容量急劇增大。 因此, 如何系統(tǒng)地、 靈活地管理數(shù)據(jù)文件就成了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)者無法回避的問題。文件系統(tǒng)提供清晰明了的 API 函數(shù), 使上層應(yīng)用層不再關(guān)心底層存儲介質(zhì), 而方便地利用標(biāo)準(zhǔn)接口訪問底層存儲器。 因此在單片機(jī)系統(tǒng)中植入文件系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果。FAT16 是 Microsoft 開發(fā)的文件系統(tǒng), 是一種技術(shù)成熟、 結(jié)構(gòu)簡單、 系統(tǒng)資源開銷小、 易于在單片機(jī)系統(tǒng)上的硬件平臺上實現(xiàn)的文件系統(tǒng)。因此,SD卡與 FAT16 文件系統(tǒng)相結(jié)合是嵌入式數(shù)據(jù)存儲、記錄系統(tǒng)的理想方案,可以將采集記錄的數(shù)據(jù)直接在 PC上讀取和處理。AT89S51是一種低成本、 低功耗、 高性能的 CMOS 8 位微控制器,具有 8 KB 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。SD卡有 2 種可選的通信協(xié)議: SD 模式和 SPI 模式。 SPI模式通過 SPI 總線完成 SD 卡與主控制器的通信。雖然 AT89S51也沒有集成 SPI 接口模塊,但可以用軟件的方式模擬 SPI接口時序。SD卡的邏輯電平相當(dāng)于3. 3 V 的 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn),AT89S51的邏輯電平為5 V CMOS電平。另一條為輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值,應(yīng)該小于接收電平器件識別為低電平的最高電壓值。而在SD卡向單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時可以采用直接連接,因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則,既經(jīng)濟(jì)又實用。3 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計 SD卡簡介SD卡在24mm32mm（Multilevel Cell）技術(shù)和Toshiba（東芝），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。 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 。SD卡與MMC卡保持著向上兼容，也就是說，MMC可以被新的SD設(shè)備存取，兼容性則取決于應(yīng)用軟件，但SD卡卻不可以被MMC設(shè)備存取。 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。 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。一些數(shù)碼相機(jī)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。 設(shè)有SD卡插槽的設(shè)備能夠使用較簿身的MMC卡，但是標(biāo)準(zhǔn)的SD卡卻不能插入到MMC卡插槽。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。因此不少數(shù)碼相機(jī)也開始支持SD卡。其投影面積與MMC卡相同，只是略微厚一點，但是SD卡的容量大得多，且讀寫速度也MMC卡快4倍。目前SD卡在數(shù)碼相機(jī)中正在迅速普及，大有成為主流之勢。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