sd卡工作原理介绍和工作原理图

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1、大容量SD卡在海洋数据存储中的应用本设计使用8GB的SDHC(HighCapacitySDMemoryCard，大容量SD存储卡)，为了方便卡上数据在操作系统上的读取，以及数据的进一步分析和处理，在SDHC卡上建立了FAT32文件系统。海洋要素测量系统要求数据存储量大、安全性高，采用可插拔式存储卡是一种不错的选择。目前，可插拔式存储卡有CF卡、U盘及SD卡。CF卡不能与计算机直接通信；U盘需要外扩接口芯片才能与单片机通信，增加了外形尺寸及功耗；而SD卡具有耐用、可靠、安全、容量大、体积小、便于携带和兼容性好等优点，非常适合于测量系统长期的数

2、据存储。1SD卡接口的硬件设计STM32F103xx增强型系列是意法半导体公司生产的基于Cortex-M3的高性能的32位RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(128KB的闪存和20KB的SRAM)，以及丰富的增强I／O端口和连接到2条APB总线的外设。STM32F103xx系列工作于-40～+105℃的温度范围，供电电压为2.0～3.6V，与SD卡工作电压兼容，一系列的省电模式可满足低功耗应用的要求。SD卡支持SD模式和SPI模式两种通信方式。采用SPI模式时，占用较少的I／O资源。STM32F103VB包含串行外设SPI接

3、口，可方便地与SD卡进行连接。通过4条信号线即可完成数据的传输，分别是时钟SCLK、主机输入从机输出MISO、主机输出从机输入MOSI和片选CS。STM32F103VB与SD卡卡座的接口电路如图1所示。SD卡的最高数据读写速度为10MB／s，接口电压为2.7～3.6V，具有9个引脚。SD卡使用卡座代替传输电缆，减少了环境干扰，降低了出错率，而且1对1传输没有共享信道的问题。SD卡在SPI模式下各引脚的定义如表1所列。2SD卡接口的软件设计本设计采用STM32F103VB自带的串行外设SPI接口与SD卡进行通信，这里只介绍SPI模式的通信方式

4、。2.1SD卡的读写先对STM32F103VB的SPI_CRl(SPI控制寄存器)以及SPI_SR(SPI状态寄存器)进行初始化设置，使能SPI并使用主机模式；同时设置好时钟，在时钟上升沿锁存数据。SPI通道传输的基本单位是字节，由STM32F103VB控制其和SD卡之间的所有通信。要读写SD卡，首先要对其进行初始化。初始化成功后，即可通过发送相应的读写命令对SD卡进行读写。SD卡的读写流程如图2所示。2.2SD1.x与SD2.0标准的识别由于大容量SDHC的出现，SD1.x满足不了SDHC的容量要求，标准已经升级为SD2.0。但也因此出现

5、了许多电子设备无法驱动大容量SD卡的情况，如何识别SD1.x与SD2.0就显得尤为重要。SD2.0的SPI模式初始化流程如图3所示。判断是否为SD2.0卡，CMD8(SD2.0新增的命令)是关键。若卡是SD2.0，则发送CMD8将会返回有效响应；若是SD1.x，则返回非法响应，这样就可以识别SD卡的类型。SD1.x与SD2.0的最大不同在于命令地址的表示。SD1.x的地址单位是字节，而SD2.0的地址单位是扇区，地址仍然采用32位4个字节来表示。因此在读写操作时应该根据不同的卡对地址进行相应的处理，若是SD1.x则写入字节地址，若为SD2.

6、0则写入扇区地址。3FAT32文件系统目前有3种FAT文件系统：FAT12、FAT16和FAT32。它们的区别在于文件分配表(FileAllocation34Table，FAT)中每一表项的大小(也就是所占的位数)：FAT12为12位，FATl6为16位，FAT32为32位。本设计选择FAT32文件系统。由于文件存储在硬盘上占用的存储器空间以簇为最小单位，FAT32文件系统不适合管理容量低于512MB的存储器。簇如果太大，存储小文件会浪费大量的存储空间；如果太小，FAT表会变大，不方便管理。综合考虑，FAT32每簇大小为4KB。3.1FAT

7、32文件系统结构FAT32文件系统可以分为以下几部分；保留区(reservedregion)，存放FAT文件系统的重要参数和引导程序；FAT区(FATregion)，记录簇(cluster)的使用情况；根目录区(rootdirectoryregion)，记录根目录信息，FAT32文件系统舍弃了这个区，根目录区可以指定为任意一个簇；文件目录数据区(fileanddirectorydataregion)，是各种文件数据实际存放的区域。保留区中的BPB表从扇区0偏移11个字节开始，共占25字节。表2是格式化为FAT32文件系统的8GBSD卡首扇区

8、中读出的BPB参数内容。逻辑加密存储卡芯片AT88SC1604卡的应用摘要：本文介绍了目前应用较为广泛的AT88SC1604逻辑加密卡的特点和工作原理，同时给出了通过单片机控制操