【正文】 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。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。 SD卡發(fā)展歷程在2006年，SD卡容量有1361225或512 MB，2 、8(SDHC) GB。2001年 SM卡的市場占有率超過50%，但到了2005年下降到了40%左右，并且還在快速滑落。 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。（除2005年尼康新發(fā)布的D50支持SD。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(yīng)用。某些新型電腦上已經(jīng)內(nèi)置了讀卡裝置。SanDisk的設(shè)計是使用一個可折疊的護套來保護USB插口。這一動作帶動了其他廠商跟風。它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片機芯片中，ATMEL公司的功能強大，低價位AT89S51單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。② 晶片內(nèi)部具有時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至12MHz）。④ 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM為128B）。⑥ 5個中斷向量源。⑧ 單芯片提供位邏輯運算指令。管腳排列如圖31所示,下面介紹引腳的功能。:電源地端。:系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端。P0在當做I/O用時可以推動8個LS的TTL負載。（～）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。其引腳分配如下：：RXD,串行通信輸入。：INT0，外部中斷0輸入。：T0，計時計數(shù)器0輸入。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 單片機歷史單片機誕生于20世紀70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。 （Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。 Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢，將MCS51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。 ，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 單片機的基本組成 它由 CPU 、存儲器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定時 / 計數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接起來。在訪問片外存儲器時，它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線用。驗證程序時，要求外接上拉電阻。 P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 腳）： P1 是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P1 能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。~ （ 21~28 腳）： P2 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在對 EPROM 編程和程序驗證時，由它輸入高 8 位地址。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 腳）： P3 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口。 P3 能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。因此，它們之間不能直接相連，否則可能會燒壞SD卡；出于對安全工作的考慮，有必要解決電平匹配問題。 一般來說，通用的電平轉(zhuǎn)換方案是采用類似SN74ALVC4245的專用電平轉(zhuǎn)換芯片，這類芯片不僅可以用作升壓和降壓，而且允許兩邊電源不同。 。 復(fù)位電路：主要由電容串聯(lián)電阻組成，結(jié)合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)和圖例，可以知道，每當系統(tǒng)一上電，RST腳則會出現(xiàn)由電路RC值決定的高電平。一般教科書推薦C 取10u，原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個機周期的高電平至于如何具體定量計算，可以參考電路分析相關(guān)書籍。（1）復(fù)位電路的用途單片機復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現(xiàn)死機，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機復(fù)位電路如圖32所示。在電路圖中，電容的大小是10uF，電阻的大小是10k。，電容兩端的電壓時在0~。RST引腳所接收到的電壓是5V~。，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這時候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。隨著時間的推移，從 。 sd卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理SD卡（Secure Digital Memory Card）是一種為滿足安全性、容量、性能和使用環(huán)境等各方面的需求而設(shè)計的一種新型存儲器件，SD卡允許在兩種模式下工作，即SD模式和SPI模式，本系統(tǒng)采用SPI模式。 SD卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖33 SD卡內(nèi)部圖 sd卡引腳及功能圖34 sd卡管腳圖SD卡主要引腳和功能為：CLK：時鐘信號，每個時鐘周期傳輸一個命令或數(shù)據(jù)位，頻率可在0～25MHz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0～25MHz的頻率；CMD：雙向命令和回復(fù)線，命令是一次主機到從卡操作的開始，命令可以是從主機到單卡尋址，也可以是到所有卡；回復(fù)是對之前命令的回答，回復(fù)可以來自單卡或所有卡；DAT0～3：數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)可以從卡傳向主機也可以從主機傳向卡。可根據(jù)命令對多塊或單塊進行讀寫操作。SD卡命令的格式如表1所示，其中相關(guān)參數(shù)可以查閱SD卡規(guī)范。2）、即使我們對FAT分區(qū)表不做任何了解，實際上我們一樣可以向SD卡上寫入數(shù)據(jù)，這就表明使用FAT對我們做數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用來說如同雞肋。4）、SD卡支持兩種操作模式，SD模式和SPI模式，SPI模式做SD數(shù)據(jù)操作時根本不需要知道FAT，這時候SD卡對于我們來說實際上就是個大的、快速的、方便的、容量可變的外部存儲器。 單片機與sd卡鏈接應(yīng)用AT89S51讀寫SD卡有兩點需要注意。SD模式是SD卡標準的讀寫方式，但是在選用SD模式時，往往需要選擇帶有SD卡控制器接口的MCU，或者必須加入額外的SD卡控制單元以支持SD卡的讀寫。在SD卡數(shù)據(jù)讀寫時間要求不是很嚴格的情況下，選用SPI模式可以說是一種最佳的解決方案。雖然AT89S51不帶SD卡硬件控制器，也沒有現(xiàn)成的SPI接口模塊，但是可以用軟件模擬出SPI總線時序。 TTL電平標準，而控制芯片AT89S51的邏輯電平為5V CMOS電平標準。出于對安全工作的考慮，有必要解決電平匹配問題。一般來說，通用的電平轉(zhuǎn)換方案是采用類似SN74ALVC4245的專用電平轉(zhuǎn)換芯片，這類芯片不僅可以用作升壓和降壓，而且允許兩邊電源不同步?？紤]到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下，通訊都是單向的，于是在單片機向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時采用晶體管加上拉電阻法的方案，基本電路如圖36所示。 圖35 電平轉(zhuǎn)換電路這個方案需要雙電源供電（一個5V電源、）。在SPI模式下，引腳1（DAT3）作為SPI片選線CS 用，引腳2（CMD）用作SPI總線的數(shù)據(jù)輸出線MOSI，而引腳7（DAT0）為數(shù)據(jù)輸入線MISO，引腳5用作時鐘線（CLK）。本文中控制SD卡的MCU是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機AT89S51，內(nèi)含8K字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和256字節(jié)的隨機存儲數(shù)據(jù)存儲器。本系統(tǒng)中RAM選用存儲器芯片HM62256，容量為32K。4 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計目標最終能實現(xiàn)同時將四路模擬電壓（05V）進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果為十進制有效數(shù)字3位；要求每秒鐘轉(zhuǎn)換一次，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換為ASCII碼形式；、。 設(shè)計環(huán)境Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：Uvision 與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE),可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ),目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計設(shè)計主要在Keil環(huán)境下進行編程。在復(fù)位成功之后可以通過CMD55和ACMD41判斷當前電壓是否在工作范圍內(nèi)。從CSD寄存器中，主機可獲知卡容量，支持的命令集等重要參數(shù)。SD卡的讀寫操作都是通過發(fā)送SD卡命令完成的。單塊寫操作的數(shù)據(jù)塊長度只能是512字節(jié)。SD對每個發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)塊都通過一個應(yīng)答命令確認，它為1個字節(jié)長，當?shù)?位為00101時，表明數(shù)據(jù)塊被正確寫入SD卡。 圖42寫SD卡流程圖① 寫單塊1)：發(fā)送命令CMD24；2)：接收R1響應(yīng)；3)：發(fā)送Data Tokens (Single Block Write: Oxfe)；4)：發(fā)送一個block(一般為512個字節(jié))；5)：發(fā)送兩個CRC16碼；6)：循環(huán)接收數(shù)據(jù)，等待寫完成，直到寫完成接收到0xff。在需要讀取SD卡中數(shù)據(jù)的時候，讀SD卡的命令字為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。圖43 讀SD卡流程圖① 讀單塊l)：發(fā)送命令CMD17；2)：接收R1響應(yīng)；3)：等待Data Tokens (Single Block Read:0xfe)；4)：接收一個Block(一般為512個字節(jié))；5)：接收兩個宇節(jié)CRC16碼。 定時器T0函數(shù)流程圖系統(tǒng)要求四個通道每一秒中分別進行一次A/D轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)采用24MHz晶振，定時器初值賦值為50ms，則1s/(50ms*)=40,即溢出40次中斷一次為1s。圖44 定時器T0函數(shù)流程圖結(jié) 論設(shè)計實現(xiàn)了利用單片機對SD卡進行讀寫控制的功能，基本達到了設(shè)計的目的。本設(shè)計應(yīng)用單片機讀寫SD卡有兩點需要注意。然而，單片機沒有集成SD卡控制器接口，若選用SD模式通訊就無形中增加了產(chǎn)品的硬件成本。因為在 SPI模式下，通過四條線就可以完成所有的數(shù)據(jù)交換，并且目前市場上很多MCU都集成有現(xiàn)成的SPI接口電路，采用SPI模式對SD卡進行讀寫操作可大大簡化硬件電路的設(shè)計。其次，SD卡所能接受的邏輯電平與單片機提供的邏輯電平不匹配，需要解決電平匹配問題。謝 辭基于SD卡存儲采集數(shù)據(jù)電路設(shè)計終于告一段落了，在此我想對幫助我的老師們和