51单片机与sd卡接口设计.pdf

60 51单片机与SD卡接口设计 51单片机与SD卡接13设计 on51 Interface forSD CardBased Single-Chip Design Memory 姚放吾 曹木莲 卢昭材 丁福舜(南京邮电大学计算机学院，江苏南京210003) 摘要 介绍51单片机与SD卡的接口设计原理，以及FAT32文件系统的设计和应用程序控制SD卡读写操作的实现。 关键词：单片机，W86L388D，FAT32 Abstract the to aswellaS This introduces interface withSDmemorycard． paper designprinciple single-chipmicrocomputer file and controlSDcardread-write FNr32 of to systemdesignimplementationapplications operation． Keywords：single-chipmicrocomputer，W86L388D，FAT32 近年来，SD存储卡在嵌入式产品中的应用越来越广泛，但 SD卡接口一般仅集成在32位ARM处理器中，一般51单片机 则由于资源限制没有该接口。因此，如何解决51单片机应用系 跗Iq#【皿f一红II 统存取SD卡大容量数据就显得很有实际意义。本课题使用 J(撤批哪【旧世分!ljI|转入并1、蜕块) W86L388D作为单片机与SD卡的接口芯片，采用4线并行方 式取代SPI串行方式读写数据，使SD卡的访问速度得到明显 提高，并且设计了FAT32文件系统，提高了SD卡的存储效率和 兼容性，因此特别适用于需要大容量存储功能的嵌入式仪表和 引㈢瞄单囱㈥窜嘲皤 设备中。 1 硬件设计 南ws 础r 1．1 SD卡接口芯片简介 圈1 SD卡软件框架结构 单片机与SD卡接口使用了华邦公司的W86L388D芯片。 通信相对简单方便，但SPI协议在数据交换时只允许1位数据 芯片的主要特性包括8／16位CPU总线接口、最高时钟率 串行传输，所以速度受到限制。在SDBus协议下，允许1线到 25MHz、支持SD卡1线或4线数据传输、支持DMA和中断传 4线数据传输，因而提高了传输速度。但SD总线时序要求严格， 输模式。由于该芯片内部集成了SD卡操作的全部时序，因此用 户只需通过初始化参数配置，然后给相应的寄存器写入控制命 支持SDBus方式的4线数据传输，并且根据所收到的命令能 令，就可方便的控制SD卡的读写操作。每次命令操作结果的状 态，可以通过查询内部的状态寄存器获知，以决定下一步的操 自动产生相应的SDBus时序，从而方便用户的使用，提高了系