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大容量SD卡在海洋數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2010-06-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

要素測(cè)量系統(tǒng)要求量大、安全性高,采用可插拔式卡是一種不錯(cuò)的選擇。目前,可插拔式卡有CF卡、U盤(pán)及卡。CF卡不能與計(jì)算機(jī)直接通信;U盤(pán)需要外擴(kuò)接口芯片才能與單片機(jī)通信,增加了外形尺寸及功耗;而卡具有耐用、可靠、安全、容量大、體積小、便于攜帶和兼容性好等優(yōu)點(diǎn),非常適合于測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)期的存儲(chǔ)。

本設(shè)計(jì)使用8 GB的HC(High Capacity SD Memory Card,SD存儲(chǔ)卡),為了方便卡上在操作系統(tǒng)上的讀取,以及數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和處理,在SDHC卡上建立了FAT32文件系統(tǒng)。

1接口的硬件設(shè)計(jì)

STM32F103xx增強(qiáng)型系列是意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的基于Cortex-M3的高性能的32位RISC內(nèi)核,工作頻率為72 MHz,內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(128 KB的閃存和20 KB的SRAM),以及豐富的增強(qiáng)I/O端口和連接到2條APB總線的外設(shè)。STM32F103xx系列工作于-40~+105℃的溫度范圍,供電電壓為2.0~3.6 V,與工作電壓兼容,一系列的省電模式可滿(mǎn)足低功耗的要求。

支持SD模式和SPI模式兩種通信方式。采用SPI模式時(shí),占用較少的I/O資源。STM32F103VB包含串行外設(shè)SPI接口,可方便地與SD卡進(jìn)行連接。通過(guò)4條信號(hào)線即可完成數(shù)據(jù)的傳輸,分別是時(shí)鐘SCLK、主機(jī)輸入從機(jī)輸出MISO、主機(jī)輸出從機(jī)輸入MOSI和片選CS。STM32F103VB與SD卡卡座的接口電路如圖1所示。



SD卡的最高數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度為10 MB/s,接口電壓為2.7~3.6 V,具有9個(gè)引腳。SD卡使用卡座代替?zhèn)鬏旊娎|,減少了環(huán)境干擾,降低了出錯(cuò)率,而且1對(duì)1傳輸沒(méi)有共享信道的問(wèn)題。SDSPI模式下各引腳的定義如表1所列。



2 SD卡接口的軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用STM32F103VB自帶的串行外設(shè)SPI接口與SD卡進(jìn)行通信,這里只介紹SPI模式的通信方式。

2.1SD卡的讀寫(xiě)

先對(duì)STM32F103VB的SPI_CRl(SPI控制寄存器)以及SPI_SR(SPI狀態(tài)寄存器)進(jìn)行初始化設(shè)置,使能SPI并使用主機(jī)模式;同時(shí)設(shè)置好時(shí)鐘,在時(shí)鐘上升沿鎖存數(shù)據(jù)。SPI通道傳輸?shù)幕締挝皇亲止?jié),由STM32F103VB控制其和SD卡之間的所有通信。

要讀寫(xiě)SD卡,首先要對(duì)其進(jìn)行初始化。初始化成功后,即可通過(guò)發(fā)送相應(yīng)的讀寫(xiě)命令對(duì)SD卡進(jìn)行讀寫(xiě)。SD卡的讀寫(xiě)流程如圖2所示。




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