基于嵌入式系統的SD卡接口設計

SD卡是一種基于半導體快閃記憶器開發的新一代記憶設備，目前SD卡被廣泛應用于各種便攜式裝置上，一般重量約為2 g，擁有較好的安全性、移動靈活性、快速數據傳輸率和高記憶容量。許多嵌入式設備都選擇使用SD卡以提高系統的穩定性、降低成本。

　　1 嵌入式系統的特點

　　因為嵌入式系統是一種特殊的計算機系統，所以它和計算機系統一樣，由軟件和硬件構成。以PC為代表的通用計算機系統和嵌入式系統相比，不同的嵌入式系統有不同的特點，但是其主要特點一樣。

　　(1)嵌入式系統是一種專用計算機系統。嵌人式系統的軟件和硬件是針對特定任務和應用對象進行設計的，具有較強的多樣性和專用性。嵌入式系統所能夠提供的功能，均可提前預知，相對較為固定。

　　(2)嵌入式系統需要滿足環境對其的要求。因為嵌入式系統需要被嵌入到特定的對象系統之中，所以它必須滿足對象系統對嵌入式系統的環境要求，例如能耗少、成本低以及電氣環境、物理環境等特定要求，除此之外還需要滿足對壓力、濕度、溫度這些自然環境的要求。

　　(3)嵌入式系統是集各行業應用和計算機技術為一體的集成系統。嵌入式系統是利用先進的電子技術、半導體技術、計算機技術與其他各行業應用相結合后的產物，這個特定就決定了嵌人式系統是一個不斷創新、高度分散、資金密集、技術密集的知識集成系統。

　　(4)嵌入式系統與其他產品相比，有很長的生命周期。嵌入式系統能夠緊密地應用于實際生產，它的更新換代與實際的產品同時進行，所以基于嵌入式系統開發的產品，得具有強大的競爭力和很長的生命周期。

　　2 基于嵌入式系統的SD卡接口硬件設計

　　SD卡的接口可以支持兩種操作模式：一種是SD卡模式，另一種是SPI模式。SD接口允許1～4線數據信號設置。加電后，SD卡使用DAT0。初始化后，主機可以改變線寬。Freescale公司設計開發的MCF51QE128是一款32位低功耗嵌入式微控制器，該嵌入式微控制器采用SPI的模式實現和SD卡的接口。因為MCF51QE128的最佳工作電壓為3.6 V，功耗較低，可以和SD卡的工作電壓進行兼容處理，可以無需利用電平轉換電路，可以直接與SD卡連接，這里選用嵌入式微控制器的第2個SPI口，硬件連接如圖1所示。SD卡的接口主要能支持兩種操作模式：一種是SD卡模式;另一種是SPI模式。主機系統可以根據需要，選擇一種模式，SD卡的可以允許4線同時進行數據傳輸。接到復位命令時，低電平有效，

　　SPI模式啟用。SPI模式可以允許那些簡單且通用的SPI通道接口，SPI模式與SD模式相比而言，喪失了速度優勢。

3 基于嵌入式系統的SD卡接口軟件設計

　　SD卡接口軟件設計，就是SD卡與嵌入式設備接觸時的接口驅動程序。驅動程序要實現相應XXX_Open()，XXX_Close()等響應的流式設備接口函數，其中XXX為設備驅動的前綴，應用程序可以通過文件操作來控制設備。例如：hDevice=Activate DeviceEx(szRegKey_SDMMC，NU-LL，0，NULL);/*加載SD/MMC卡驅動*/這個驅動代碼可以判斷SD卡插入事件。同時，SD卡的數據傳輸，基本是通過塊的讀寫實現。當塊進行讀取時，可以發送命令CMD

linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）

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