基于CC2530的SDHC卡读写模式的设计.doc

基于CC2530的SDHC卡读写设计 摘 要：提出了将sdhc卡作为cc2530的外部存储设备实现数据存储的方法。sdhc卡具有体积小、存储容量大的特点，通过cc2530组建的无线传感网络适用于工业监测，而将sdhc卡与cc2530相结合，则能够长期连续工作并记录大量数据，可以满足各种长期监测状态场合的需要。 关键词：sdhc卡；cc2530；spi模式；fat32 the read-write of sdhc card design based on cc2530 li yun, shi wei-duo, zhang ji-xiang, xu zhen (school of information science and technology, nanjing forestry university, nanjing 210037, china) abstract: the method of using the sdhc card as an external storage device for cc2530 to storage data is put forward. the sdhc card has the features of small size and huge capacity, and cc2530 can set up the wireless sensor network for industrial monitoring. sdhc card can be combined with the cc2530, this can record continuous and large amounts of data for a long time to meet the needs of long term monitoring of various state occasions. keywords: sdhc card;cc2530;spi mode;fat32 0 引 言 cc2530是用于ieee802.15.4、zigbee和rf4ce应用的一个真正的片上系统（soc）解决方案[2]。sdhc卡的存储性质属于nand flash，其容量可达32 gb，可以有效解决数据存储容量问题，保证数据存储的非易失性。在无线传感网络中，cc2530所组成的每个节点都配上sdhc卡，可以实现多点工作并记录大量数据，能够满足工业监控、森林环境监测、水文检测、土壤检测等场合的需要。 1 硬件设计 1.1 sdhc卡简介 sdhc卡有sd总线模式和spi总线模式。sd总线模式采用四条数据线并行传输数据，传输效率高，但传输协议复杂，且不易用软件模拟；而spi总线模式工作时只用一条数据传输线，虽然数据传输效率低，但很容易用软件来模拟，而且spi总线模式传输协议简单[3]。所以采用spi总线，由主控制器在每次传输时产生8个时钟脉冲给sdhc卡作为同步时钟，即可控制数据的输入与输出。 1.2 cc2530简介 cc2530集成了一个高性能的rf收发器和一个低功耗的8051内核，其ram达8 kb，具有两个usart、12位adc和21个通用gpio。其本身自带2.4 ghz高性能rf收发器，配上适合的天线就构成了无线通信模块。cc2530可配备ti的remoti、z-stack或simpliciti等专有或标准兼容的网络协议栈来简化开发。 1.3 主控电路接口设计 cc2530与sdhc卡的接口连接图如图1所示。 图1 cc2530与sdhc接口图 cs为sdhc卡使能端，di为写命令和写数据端，do为读响应与读数据端，clk为spi时钟输入端。cc2530的p0口与sdhc卡的对应端口相连，口线之间需要连接上拉电阻。 2 软件设计 2.1 sdhc卡初始化程序设计 为完成sdhc卡的上电过程，cc2530必须向sdhc卡发送至少74个时钟周期，之后sdhc卡会自动进入sd总线模式。若在sd总线模式下，使片选信号cs处于低电平状态，向sdhc卡发送复位命令(cmd0)，sdhc卡将进入spi总线模式，否则sdhc卡工作在sd总线模式。sdhc卡进入spi工作模式之后，使用cmd8命令识别卡的版本，然后主机不断地向sdhc卡发送命令acmd41（cmd55与cmd41的组合），使卡处于空闲状态，最后通过cmd58命令区别是标准容量卡还是大容量卡。spi模式的一般初始化流程如图2所示 。 图2 spi模式的初始化流程 cmd指令是6字节指令，第1字节高两位分别为起始位（对应0）、传输位（对应1），剩余6位为命令号，如cmd0的命令号为000000，合起来第1字节就是40h。因为spi模式是无需