基于SD卡的電能耗用記錄儀設計與實現

　　2、SD卡在SPI方式下的讀寫實現

　　SPI是一種通用同步串行接口總線，字長為8 bit。SPI協議是以主從方式工作的，通常有一個主設各和一個（或多個）從設備。工作時主設各通過提供同步時鐘和從設備使能信號來控制數據傳輸。主設各每次開始傳送數據時，必須先將片選信號置低以激活SD卡，使其進人工作狀態。SD卡在SPI方式下工作時，被選中的卡總是對來自于主設備的命令有所響應，當卡遇到錯誤時，將返回一個出錯響應來代替期望的數據。

　　2.1 SD卡初始化

　　SD卡在讀寫操作之前必須進行初始化，這是確保SD卡能在sPI方式下進行正常數據傳輸的前提。由于大容量SD卡的出現，SDI，x標準已經升級為SD2．0，但也因此出現許多電子設各無法驅動大容量SD卡的情況，如何識別SDI．x與SD2．0就顯得特別重要。SD卡上電后默認進人SD工作方式，應等待至少74個時鐘周期后，將片選信號置低，發送復位命令CMD0，等SD卡復位完成后再向SD卡發送CMD8命令。如果收到的應答信號為01H，則表示為SD2．0卡，否則為SDI。x卡SDI．x與SD2 0最大不同之處在于命令地址的表示，SDI．x的地址單位是字節，而SD2 0的地址單位是扇區，因此在讀寫操作時應根據不同的卡對地址作相應處理。圖2所示為SD卡在sPI方式下的初始化流程。

圖2 SD卡在SPI方式下的初始化流程

　　2.2 FAT32文件系統

　　SD卡在能夠進行數據保存之前必須先按某種文件系統的規定進行格式化，FAT32文件系統因具有高度兼容性而被廣泛應用于移動存儲設備中。FAT32文件系統結構分為五個部分：MBR區、DBR區、FAT區、EDT區、DATA區。

　　MBR區又稱為主引導記錄，其后為64 B的磁盤分區表DPT。

　　DBR區即操作系統引導記錄區，占用分區的第0扇區，共512 B，由跳轉指令、結束標志等幾部分組成。