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体彩新疆11选五走势图:SD卡的接口是怎样设计的

? 2018年07月11日 17:22 ? 次阅读

1 SD卡标准

新疆25选7走势 www.ve66b.cn SD卡标准是SD卡协会针对可移动存储设备设计专利并授权的一种标准,主要用于制定卡的外形尺寸、电气接口和通信协议。

1.1 SD卡引脚功能

SD卡的外形如图1所示,引脚功能如表1所列。SD卡的引脚具有双重功能,既可工作在SD模式,也可工作在SPI模式。不同的模式下,引脚的功能不同。

SD卡的接口是怎样设计的

SD卡的接口是怎样设计的

SD模式多用于对SD卡读写速度要求较高的场合,SPI模式则是以牺牲读写速度换取更好的硬件接口兼容性。由于SPI协议是目前广泛流行的通信协议,大多数高性能单片机都配备了SPI硬件接口,硬件连接相对简单,因此,在对SD卡读写速度要求不高的情况下,采用SPI模式无疑是一个不错的选择。

1.2 SPI模式

SPI模式是一种简单的命令响应协议,主控制器发出命令后,SD卡针对不S同的命令返回对应的响应。

SD卡的命令列表都是以CMD和ACMD开头,分别指通用命令和专用命令,后面接命令的编号。例如,CMD17就是一个通用命令,用来读单块数据。

在SPI模式中,命令都是以如下的6字节形式发送的:

SD卡的接口是怎样设计的

每帧命令都以“01”开头,然后是6位命令号和4字节的参数(高位在前,低位在后),最后是7位CRC校验和1位停止位“1”。

SD卡的每条命令都会返回对应的响应类型。在SPI模式下,共有3种响应类型:R1、R2和R3,分别占1、2和3个字节。这里仅列出了R1响应的格式,如表2所列。当出现表中所描述的状态时,相应的位置1。R2和R3的第1个字节格式与R1完全一样,详细内容请参考SD卡标准。

SD卡的接口是怎样设计的

2 硬件设计

本设计选用Freescale公司的32位低功耗微控制器MCF51QE128,采用SPI模式实现与SD卡的接口。

由于MCF51QE128是一款低功耗的微控制器,工作电压的典型值为3.6 V,与SD卡的工作电压兼容,因而可以直接与SD卡连接,无需电平转换电路。这里选用的是MCF51 QE128的第2个SPI口,硬件连接如图2所示。

SD卡的接口是怎样设计的

3 软件实现

软件部分主要实现MCF51QE128的初始化、底层SPI通信,以及SD卡的通用写命令、初始化和单块数据的读写等功能。

3.1 MCF51QE128的初始化

在与SD卡通信之前,首先需要配置MCF51QE128,并初始化SPI端口。代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

3.2 底层SPI通信

底层的SPI通信是实现最终读写的关键。由于MCF51QE128自带SPI硬件接口,因此只需要读写SPI数据寄存器的值。这里自定了byte、word和dword三种数据类型,分别对应于8位、16位和32位数据。代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

SD卡的接口是怎样设计的

3.3 SD卡的通用写命令

由于SD卡的命令具有统一的格式,因此可以用一个通用的写命令函数来实现所有命令的发送。另外,考虑到多数命令的响应类型都是R1,这里的通用写命令函数所接收的响应类型默认为R1。函数代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

3.4 SD卡的初始化

SD卡的初始化要遵循一定的步骤。首先将SPI时钟降低到400 kHz,等待至少74个时钟周期。接着拉低片选信号,并发送CMD0命令,对SD卡进行复位并使其进入SPI模式,这里需要正确的CRC校验,校验字节为0x95。若SD卡进入空闲状态(即接收响应为0x01时),则发送CMD1命令,激活卡的初始化过程,此时响应为0x00。然后设置块的长度,一般为512字节。最后将片选拉高并将SPI时钟设为最大值,以保证最大的读写速度。SD卡初始化过程如图3所示。

SD卡的接口是怎样设计的

SD卡初始化代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

3.5 SD卡单块数据读写

SPI模式支持单块和多块数据的读写操作,可通过发送相应的命令来实现。读单块数据的操作过程如图4所示。拉低片选后,首先由主控制器MCF51QE128发送读单块数据命令CMD17,然后等待SD卡的响应。当收到数据块开始标志0xfe后,开始从SD卡读取512字节的数据,最后读取2字节的CRC校验位。

SD卡的接口是怎样设计的

读单块数据的函数代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

写单块数据的操作过程与读操作类似,如图5所示。拉低片选后同样由主控制器MCF51QE128发送写单块数据命令CMD24,SD卡正确响应后发送数据块开始标志0xfe,接着发送512字节数据块和2字节CRC校验。

SD卡的接口是怎样设计的

写入数据后,SD卡会发送1字节的数据响应来反馈数据写入的情况,其格式如图6所示。当数据正确写入SD卡后,数据响应为0x05。最后读数据总线,写数据忙时等待,直到总线为高电平。

SD卡的接口是怎样设计的

写单块数据的函数代码如下:

SD卡的接口是怎样设计的

SD卡的接口是怎样设计的

结 语

SD卡是目前广泛应用的可擦除的大容量存储设备,其接口设计可作为各类嵌入式系统中存储单元的一般解决方案。本文结合SD卡标准的相关技术,基于MCF51QE128微控制器完成了硬件接口和底层通信软件的设计。在此基础上,可进一步构建文件系统,实现对存储数据更有效的管理。

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HDMI是什么意思?HDMI接口有什么用?

一文解读DP和HDMI的接口定义及区别分析

本文首先介绍了DP接口的概念与优势,其次介绍了HDMI优势与选购技巧,最后阐述了DP接口和HDMI的...

发表于 2018-04-23 09:19 ? 1014次阅读
一文解读DP和HDMI的接口定义及区别分析

什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口...

由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如...

发表于 2018-04-19 08:45 ? 1128次阅读
什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口...

一文看懂RS485和ARINC485的区别

本文开始介绍了rs485特点和RS485参数指标,其次阐述了rs485接口详解,最后分析了RS485...

发表于 2018-04-18 11:24 ? 2276次阅读
一文看懂RS485和ARINC485的区别

PCI-Express总线介绍 接口设计和实现

PCIExpress总线是新一代的I/O局部总线标准,是取代PCI总线的革命性总线架构。PCI总线...

发表于 2018-04-11 16:00 ? 223次阅读
PCI-Express总线介绍 接口设计和实现

基于MCF51QE128微控制器的SD卡接口设计...

SD模式多用于对SD卡读写速度要求较高的场合,SPI模式则是以牺牲读写速度换取更好的硬件接口兼容性。...

发表于 2018-04-08 11:48 ? 163次阅读
基于MCF51QE128微控制器的SD卡接口设计...

对iPipeline的接口进行优化和实践

X项目原CI系统由项目自行搭建,随着项目规模越来越大,现有系统呈现出诸多不便之处,为解决这些问题,项...

发表于 2018-04-05 18:14 ? 671次阅读
对iPipeline的接口进行优化和实践

DM9000AE工作原理 以太网接口电路设计

随着微电子技术和计算机技术的发展,嵌入式技术得到广阔的发展,已成为现代工业控制、通信类和消费类产品发...

发表于 2018-04-01 11:58 ? 705次阅读
DM9000AE工作原理 以太网接口电路设计

PCB接口接口公母之分:公头和母头的接法

由上述数据流向可见:连接两计算机COM口的数据线两头都是母头,且内部引脚进行了交叉。数据线连接的结果...

发表于 2018-03-30 16:13 ? 1745次阅读
PCB接口接口公母之分:公头和母头的接法

基于S3C2440A的SD卡文件系统的设计与实现

μC/OS-II是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务小型的嵌入式操作系统,...

发表于 2018-03-30 14:15 ? 148次阅读
基于S3C2440A的SD卡文件系统的设计与实现

基于Linux系统多种总线驱动统一接口的实现方法

多数的串行总线都基于主从结构,如果总线中包含了时钟信号线,那么,该时钟信号就由主机提供,而如果还包含...

发表于 2018-03-30 14:04 ? 249次阅读
基于Linux系统多种总线驱动统一接口的实现方法

基于AD650单片式V/F变换器的接口设计

可以采用低速的双积分式A/D芯片,如ICL7135(国产型号5G7135)是4又1/2位,分辨率为1...

发表于 2018-03-27 10:30 ? 225次阅读
基于AD650单片式V/F变换器的接口设计

浅谈工业以太网四大主流实时接口

电气连接点 一个特殊的EtherCAT特性使得所有通信同时通过内部I/O端子总线进行路由,然而,由...

发表于 2018-03-27 08:12 ? 271次阅读
浅谈工业以太网四大主流实时接口

一文看懂java如何写接口给别人调用

计算机语言分类有很多,如C、C++、C#、Java、Php、Python等等,她们有各自的特性及擅长...

发表于 2018-03-26 18:47 ? 1730次阅读
一文看懂java如何写接口给别人调用

Java为什么要使用接口_java接口怎么使用

Java接口是一系列方法的声明,是一些方法特征的集合,一个接口只有方法的特征没有方法的实现,因此这些...

发表于 2018-03-26 17:44 ? 1580次阅读
Java为什么要使用接口_java接口怎么使用

java接口的作用和意义是什么

接口泛指实体把自己提供给外界的一种抽象化物(可以为另一实体),用以由内部操作分离出外部沟通方法,使其...

发表于 2018-03-26 17:32 ? 1049次阅读
java接口的作用和意义是什么

sata接口分几种_sata接口分类

本文主要介绍了sata接口分几种_sata接口分类。SATA是SerialATA的缩写,即串行ATA...

发表于 2018-03-26 13:51 ? 813次阅读
sata接口分几种_sata接口分类

8255A通用并行接口 多单片机处理系统并行通信...

对于实时性强,并且信息交换量大的系统,只有采用并行通信方式,才能满足系统功能的要求。本节就实际应用的...

发表于 2018-03-24 10:22 ? 276次阅读
8255A通用并行接口 多单片机处理系统并行通信...

A TA 标准对IDE 硬盘接口的详细描述

硬盘接口结构主要分I/O 控制层和逻辑映射层。其中I/O 控制层包括与ARM 的物理接口, 实现对硬...

发表于 2018-03-24 10:16 ? 219次阅读
A TA 标准对IDE 硬盘接口的详细描述

串行EEPROM X24128与AT89C51的...

X24128有三种封装形式:14-SOIC、16-SOIC和8-PDIP。VCC、Vss:为电源的正...

发表于 2018-03-23 14:47 ? 210次阅读
串行EEPROM X24128与AT89C51的...

支持视频速度等级90(V90)东芝新款SD卡发售

东芝N502 SD卡可支持数码相机、数码摄像机的4K/8K视频录制及高速连拍

发表于 2018-03-19 14:55 ? 395次阅读
支持视频速度等级90(V90)东芝新款SD卡发售

PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信...

发表于 2018-03-14 16:03 ? 1581次阅读
PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

type-c是什么接口?type-c和普通接口有...

本文开始阐述了type-c是什么接口以及Type-C的特点,其次说明了Type-C外观特点及主要功能...

发表于 2018-03-09 16:43 ? 21112次阅读
type-c是什么接口?type-c和普通接口有...

交换机接口不匹配问题总结

由于局域网中的任意两台工作站相互访问时,网络连接速度都很缓慢,根据这一现象,笔者估计局域网网络中可能...

发表于 2018-03-06 11:49 ? 1564次阅读
交换机接口不匹配问题总结

SFP-DD MSA发布1.1版高速高密度接口规...

小形状系数可插拔双密度 (SFP-DD) 多源协议 (MSA) 集团非常高兴的宣布发布 SFP-DD...

发表于 2018-02-28 16:54 ? 7241次阅读
SFP-DD MSA发布1.1版高速高密度接口规...
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  • 从朝美的对话和双方表现的诚意来看,形势正向好的方向发展。这应了中国那句解铃还需系铃人的老话,只有当事国之间的直接对话才能真正解决问题,其它都是弯路。 2018-12-16
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