基于AT89C52單片機的SD卡讀寫設計

　　SD卡的初始化

　　對SD卡進行操作首先要對SD卡進行初始化，初始化的過程中設置SD卡工作在SPI模式，其流程圖如圖3所示。

　　在復位成功之后可以通過CMD55和ACMD41判斷當前電壓是否在工作范圍內。主機還可以繼續通過CMD10讀取SD卡的CID寄存器，通過CMD16設置數據Block長度，通過CMD9讀取卡的CSD寄存器。從CSD寄存器中，主機可獲知卡容量，支持的命令集等重要參數。SD卡初始化的C語言程序如下：

　　unsigned char SD_Init(void)

　　{ unsigned char retry,temp;

　　unsigned char i;

　　for (i=0;i<0x0f;i++)

　　{ SPI_TransferByte(0xff); //延遲74個以上的時鐘

　　}

　　SD_Enable(); //開片選

　　SPI_TransferByte(SD_RESET); //發送復位命令

　　SPI_TransferByte(0x00);

　　SPI_TransferByte(0x00);

　　SPI_TransferByte(0x00);

　　SPI_TransferByte(0x00);

　　SPI_TransferByte(0x95);

　　SPI_TransferByte(0xff);

　　SPI_TransferByte(0xff);

　　retry=0;

　　do{ temp=Write_Command_SD(SD_INIT,0);

　　//發送初始化命令

　　retry++;

　　if(retry==100) //重試100次

　　{SD_Disable(); //關片選

　　return(INIT_CMD1_ERROR);

　　//如果重試100次失敗返回錯誤號

　　}

　　}while(temp!=0);

　　SD_Disable(); //關片選

　　return(TRUE); //返回成功

　　}

　　數據塊的讀寫

　　完成SD卡的初始化之后即可進行它的讀寫操作。SD卡的讀寫操作都是通過發送SD卡命令完成的。SPI總線模式支持單塊（CMD24）和多塊（CMD25）寫操作，多塊操作是指從指定位置開始寫下去，直到SD卡收到一個停止命令CMD12才停止。單塊寫操作的數據塊長度只能是512字節。單塊寫入時，命令為CMD24，當應答為0時說明可以寫入數據，大小為512字節。SD卡對每個發送給自己的數據塊都通過一個應答命令確認，它為1個字節長，當低5位為00101時，表明數據塊被正確寫入SD卡。

　　在需要讀取SD卡中數據的時候，讀SD卡的命令字為CMD17，接收正確的第一個響應命令字節為0xFE，隨后是512個字節的用戶數據塊，最后為2個字節的CRC驗證碼。

　　可見，讀寫SD卡的操作都是在初始化后基于SD卡命令和響應完成操作的，寫、讀SD卡的程序流程圖如圖4和圖5所示。

結束語

　　實驗結果表明單片機使用12MHz的晶體振蕩器時，讀寫速度和功耗都基本令人滿意，可以應用于對讀寫速度要求不高的情況下。本文詳細闡述了用AT89C52單片機對SD卡進行操作的過程，提出了一種不帶SD卡控制器，MCU讀寫SD卡的方法，實現了SD卡在電能監測及無功補償數據采集系統中的用途。