基于嵌入式系统通用sd卡读写器的研究

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1、基于嵌入式系统通用SD卡读写器的研究【摘要】随着电子技术的不断发展，嵌入式系统越来越多的在控制类、消费类、通讯类等电子产品广泛应用，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。作为嵌入式系统的核心部分，M⑶的更新迭代速度也在摩尔定律下逐渐加快。同时SD卡作为嵌入式系统中重要的存储器件，使用范围也越发广泛。但是针对不同型号的单片机编写与SD卡的底层驱动是一件必须但却繁琐的工作。因此，本文提出通过一种外围设备，使得嵌入式系统连接SD卡工作时，能实现即插即用，从而省去重复开发底层驱动的工作。【关键词】SD卡嵌入式数据读取嵌

2、入式系统技术具有非常广阔的应用前景，与此同时对于嵌入式环境的信息处理需要存储大量的数据，配合适当的存储设备显得十分的迫切，而利用SD卡进行嵌入式的数据储存已经成为一种趋势。但是随着嵌入式领域的快速发展，每天都会有很多新型的芯片研制出来，但是如果要对每一种芯片都让它能利用SD卡进行存储，势必要对每款芯片单独开发其SD读写驱动，这实际上是一种资源的浪费和重复工作。为了解决这个问题，本文提出了一种能集合多种芯片的软硬件平台，使得新型芯片不用再去单独开发驱动，只要连基于嵌入式系统通用SD卡读写器的研究【摘要】随着电子技

3、术的不断发展，嵌入式系统越来越多的在控制类、消费类、通讯类等电子产品广泛应用，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。作为嵌入式系统的核心部分，M⑶的更新迭代速度也在摩尔定律下逐渐加快。同时SD卡作为嵌入式系统中重要的存储器件，使用范围也越发广泛。但是针对不同型号的单片机编写与SD卡的底层驱动是一件必须但却繁琐的工作。因此，本文提出通过一种外围设备，使得嵌入式系统连接SD卡工作时，能实现即插即用，从而省去重复开发底层驱动的工作。【关键词】SD卡嵌入式数据读取嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，与此同时对于嵌入式

4、环境的信息处理需要存储大量的数据，配合适当的存储设备显得十分的迫切，而利用SD卡进行嵌入式的数据储存已经成为一种趋势。但是随着嵌入式领域的快速发展，每天都会有很多新型的芯片研制出来，但是如果要对每一种芯片都让它能利用SD卡进行存储，势必要对每款芯片单独开发其SD读写驱动，这实际上是一种资源的浪费和重复工作。为了解决这个问题，本文提出了一种能集合多种芯片的软硬件平台，使得新型芯片不用再去单独开发驱动，只要连接该平台将其作为一个中转器，就能实现一些主流的功能，比如SD卡的读写，USB串口的利用等等。本文的主要工作是

5、在研究SD卡协议的基础上，基于该平台利用SH接口实现对SD卡的支持。一、硬件设计（一）SD卡电气特性。SD卡主要包括，9针的电气接口，8个寄存器，一个SD卡控制芯片和储存介质。一般标准SD卡容量最高为2G，高速卡的容量一般为2G到32G。SD工作电压一般为2.6V-3.3V。普通模式下时钟频率的范围为0-25MHZ，最高的传输速率为12.5MB/sec（四数据线传输模式），高速模式下时钟频率范围为0-50丽z，最高的传输速率为25MB/secoSD卡有两个可选的通讯协议：SD模式和SPI模式。SD模式是SD卡标

6、准的读写方式，很多常用单片机没有集成SD卡控制器接口，同时在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下，选用SH模式可以说是一种最佳的解决方案。因为在SPI模式下，通过四条线就可以完成所有的数据交换，并且目前常用的单片机都集成有现成的SH接口电路，虽然采用SPI模式速度没有优势，但对SD卡进行读写操作可大大简化硬件电路的设计。（二）SD卡通信模式。本文基于SD卡的SPI通信模式，因此所有的电路设计都是围绕该协议进行设计。物理层的SPI是指高速同步串行口。是一种标准的四线同步双向串行总线。它具有高速的，全双工，同步

7、的通信的特点，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便。这种模式通常需要至少4根线，事实上3根也可以，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCLK（时钟），CS（片选）。（三）嵌入式系统MOT。在嵌入式硬件设计中，一旦确定了系统功能，首先要做的就是主控芯片的选型。在考虑到满足性能，价格和功耗的基础上，同时结合本文的研究对象，所以所选芯片应具备SPI模块的MCU,二是所选M⑶要具有较快的运算速度。因此这里初步选用核心芯片为STM32。二、系统设计本文研究初

8、衷是使各种芯片通过该平台直接对SD卡进行操作，具体方式是通过在上位机编写程序，通过下载直接将SD驱动下载到该应用平台中，此后不同的单片机只需通过连接该平台就可以实现SD卡的读写操作。设计原理以及目的如图3所示。3系统原理对于SD卡的操作主要是应用到平台的底层接口库interface库，该库定义了底层的大部分操作，该库调定义了很多结构，比如GPIO,SPI，IIC等，用户在编写应用或是驱