引言
多媒體卡MMC的特點是閃存功耗低,密度高,體積小,可靠性高,可擦除,可重寫,容量大;內部控制電路,可以使用在手機、數(shù)碼相機、MP3、PDA等多種數(shù)字設備上,可反復記錄30萬次,現(xiàn)在市場上的主流容量有128MB-2GB。
SPI最早是由摩托羅拉公司提出的一種串行總線接口,支持MCU與外設的雙工、同步串行通信。由于其簡單的接口設計,只用4根線即可完成所有的通信工作,因此被大部分的MCU芯片所支持。利用被廣泛支持的SPI總線來進行MMC卡的讀寫,可解決沒有MMC控制器的問題。
1 MMC卡
1.1 MMC卡的簡介
MMC卡的面積為24mm×32mm,厚度為1.4mm,MMC卡的工作電壓為2.7-3.6V,時鐘頻率范圍為0-20MHz,為了支持廣泛的應用,MMC卡接口簡單(為7引腳),具有最大的可擴展性和可配置性。其中3腳為電源供應,數(shù)據(jù)操作通過4腳的串行總線完成。作為SPI設備,MMC卡的SPI通道由以下4個信號組成:CS的反(片選),CLK(時鐘),DateIn(主機到卡的數(shù)據(jù)信號)和DateOut(卡到主機的數(shù)據(jù)信號)。CS的反是MMC卡的片選信號線,在整個SPI操作過程中,必須保持低電平有效;CLK便于同步,DateIn不但傳輸數(shù)據(jù),還發(fā)送命令;DateOut除了發(fā)送數(shù)據(jù)外,還傳送應答信號。
1.2 MMC卡的SPI協(xié)議
MMC存儲卡有MMC和SPI兩種工作模式。MMC卡上電后即進入MMC模式;當片選(CS)線被拉低時發(fā)送Reset(CMD0)指令會使MMC卡進入SPI模式,如果需要從SPI模式轉入MMC模式,只能切斷電源重新上電。
SPI協(xié)議是以主從方式工作的,這種模式通常有一個主設備和一個(或多個)從設備,SPI接口是一種通用同步串行接口總線,字長為8位,用來與外部設備進行通信。該接口在工作時,主設備通過提供移位時鐘和從使能信號來控制信息的流動,主設備的每次開始傳送任務時,都先將片選(CS的反)線置低以激活MMC卡,使其進入工作狀態(tài)。
MMC卡的SPI協(xié)議的特點主要有:被選中的卡總是對來自于設備的指令有所響應的,當卡遇到錯誤時,會返回一個出錯響應來代替期望的數(shù)據(jù),指令的響應是一個8位或16位的結構,只支持單塊讀寫操作,塊的大小可以大到一個扇區(qū)(512字節(jié)),小到1個字節(jié)。
2 硬件電路設計
MMC卡既可以采用MMC總線訪問,也可以采用SPI總線訪問,大部分微處理器都有SPI接口而沒有MMC總線接口,如果采用I/O口模擬MMC總線,不但增加了軟件的開銷,而且對大多數(shù)微處理器來說,模擬MMC總線遠不如真正的MMC總線速度快,這將大大降低總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?BR>
基于以上考慮,可以采用LPC2200微處理器的SPI接口,設計訪問MMC的硬件接口電路,LPC2200是系統(tǒng)的核心控制器,它的主要作用是將數(shù)據(jù)發(fā)送至MMC卡內存儲。MMC卡的數(shù)據(jù)寫入是以塊為單位的,一塊為512字節(jié),所以當RAM中存放了512字節(jié)數(shù)據(jù)時,LPC2200便將其一次性寫入MMC卡中。LPC2200微處理器與MMC卡卡座接口電路如圖1所示,連接引腳如表1所示。
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