C8051F020在SD卡主控制器設計中的應用

　　在SPI總線模式下。CS為主控制器向卡發送的片選信號，SCLK為主控制器向卡發送的時鐘信號。DI（DataIn）為主控制器向卡發送的單向數據信號，DO（DataOut）為卡向主控制器發送的單向數據信號。SD卡的內部結構如圖2所示，還具有卡接口控制器、寄存器以及SD和SPI兩種模式的對外接口等。外部主控制器訪問卡的外部信號線并不與存儲器單元直接相連，而是通過卡的接口控制器與存儲器單元接口相連。卡內存儲單元的讀，擦，寫由卡接口控制器根據主控制器的命令自動處理完成，而主控制器無須知道卡內是如何操作、管理存儲單元的。SD卡內部有6個信息寄存器，用來設置和保存操作卡的關鍵信息，有兩個狀態寄存器，用來記錄操作卡的當前狀態。

　　采集儀的主控制器采用了C8051F020單片機。C8051F020是完全集成的混合信號系統級MCU芯片。這個系列單片機與8051在指令上完全兼容，性能遠遠高于標準的8051單片機。又擴展了豐富的外設，是一種名副其實的SOC （System On Chip）單片機，與SD卡系統相關的特性如下：

　　單片機內部采用流水線結構。指令運行速度高。指令運行速度比一般的80C51系列單片機提高了大約10倍。

　　具有SPI 硬件接口。可與SD卡的SPI 總線很好接口。

　　具有8個8位I/O端口。除滿足數據采集需要外。有足夠的口線用于單片機與SD卡的連接。而且。這些口線可通過軟件進行配置，獲得不同的功能，其中SPI 接口，就是通過配置相關寄存器而獲得的。

　　具有可擴展的中斷系統。支持22個中斷源。

　　片內存儲器包括64KB的Flash、和4KB的XRAM。不需要擴展存儲器。就可以滿足文件系統的建立和訪問SD 卡的需要。