测量仪器基于SD卡的数据导出接口系统设计
发布时间：2021-08-08 00:34
SD卡存储介质是一种新的大容量、非易失性外部存储系统,它的出现提供了一种便宜的、结实的卡片式的存储媒介。SD卡的容量从16兆字节到最高32GB不等。容量范围如此之宽,可为众多应用提供充足的外部存储空间。SD卡做为各种消费电子产品外部存储的应用、开发技术己经非常成熟、广泛。测量仪器系统需要长时间地采集、记录海量数据,选择SD卡作为存储媒质是开发者们一个很好的选择。而测量仪器系统中有限的资源给基于SD卡的数据导出接口开发带来了很大难度。基于SD卡的测量仪器数据导出接口系统设计在数据存储和交换领域具有很好的应用前景。论文的主要工作包括两个方面:一个方面是在无操作系统的AVR单片机（嵌入式）系统中实现SPI模式下SD卡操作功能,通过串行通讯接口读取测量仪器的测量数据,再将测量数据以数据库的形式保存在FAT32文件系统的SD卡上,实现测量仪器的数据导入SD卡。另一个方面是开发基于VFP6.0的数据处理系统,对测量仪器导入SD卡的数据进行分析处理,此方面工作有一定的差异性,仅进行数据的归类处理。
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
－1SD卡的功能示意图
第二章 SD 卡标准分析SPI 模式使用字节传输，SPI 模式的优点就是简化主机的设计，SPI 模式相对于SD 模式的不足之处是丧失了速度性能。2.1.3 SD 卡的操作时序SD 卡的的所有操作都是在外部时钟信号的控制下完成的，一个时钟周期传递、接收一位数据。由 SD 卡的操作时序图 2－2 可知，输入、输出操作在时钟的上升沿有效。确定这一点在设置嵌入式系统 SPI 工作模式时十分重要。
SD 卡进入 SPI 模式后，SD 规范要求主机在进行其它任何请求之前先发送条初始化命令。为了能区分 MMC 卡和 SD 卡，SD 卡采用了一种不同的初始命令，MMC 卡对该命令是不响应的。先向卡发送命令 55 (APP_CMD)，紧接再发送应用命令 41 (SEND_OP_COND)，这样即完成了这个重要的步骤。MM卡对命令 55 不做回应，通过这一点可鉴别出 MMC 卡，并将其视作无效介质拒绝访问。这个命令序列要一直重复执行，直到来自存储卡的 R1 响应中所有均为 0 (也就是说，IDLE 位变为低)才停止。2.2.2 SPI 模式的命令集在 SPI 模式下，对 SD 卡的读写操作是靠各种命令的交互来实现的，SPI式下所有发送给 SD 卡的命令采用 6 字节的格式，如图 2－3 所示。命令的第个字节可通过将 6 位命令码与 16 进制码 0x40 进行或运算得到。如果命令需要则在接下来的 4 个字节中提供一个 32 位的参数；最后 1 个字节包含了从第 1字节到第 5 个字节的 CRC-7 校验和。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用串行接口传输各种数值数据[J]. 刘景文,胥宝萍. 天津职业院校联合学报. 2008(02)
[2]嵌入式操作系统移植中文件系统的开发[J]. 洪光,周伟. 兵工自动化. 2006(12)
[3]AVR熔丝位配置的常见问题及解决办法[J]. 郭祥军. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(06)
[4]MMC卡的文件系统及其实现方法[J]. 张凯,姜熙君,陈磊,金振成. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(05)
[5]FAT16文件系统在嵌入式操作系统μC-OS中实现[J]. 院泽嘉,董金明. 电子测量技术. 2005(06)
[6]MMC/SD卡控制器和仿真模型[J]. 朱晓冬,王世明. 电子测量技术. 2005(05)
[7]基于ARM9的S3C2410X异步串行通信设计[J]. 张腾达,张良祖. 仪器仪表用户. 2005(02)
[8]基于AVR单片机的智能充电器的设计与实现[J]. 李丹,刘凤春. 电子工程师. 2005(02)
[9]嵌入式Linux下的MMC/SD卡的原理及实现[J]. 纪竞舟,付宇卓. 计算机仿真. 2005(01)
[10]MultiMediaCard及其与单片机接口[J]. 孙方,颜国正,王文兴. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(06)
硕士论文
[1]掌上电脑SD卡接口技术的研究与实现[D]. 李锡武.华中科技大学 2006
本文编号：3328845
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
－1SD卡的功能示意图
第二章 SD 卡标准分析SPI 模式使用字节传输，SPI 模式的优点就是简化主机的设计，SPI 模式相对于SD 模式的不足之处是丧失了速度性能。2.1.3 SD 卡的操作时序SD 卡的的所有操作都是在外部时钟信号的控制下完成的，一个时钟周期传递、接收一位数据。由 SD 卡的操作时序图 2－2 可知，输入、输出操作在时钟的上升沿有效。确定这一点在设置嵌入式系统 SPI 工作模式时十分重要。
SD 卡进入 SPI 模式后，SD 规范要求主机在进行其它任何请求之前先发送条初始化命令。为了能区分 MMC 卡和 SD 卡，SD 卡采用了一种不同的初始命令，MMC 卡对该命令是不响应的。先向卡发送命令 55 (APP_CMD)，紧接再发送应用命令 41 (SEND_OP_COND)，这样即完成了这个重要的步骤。MM卡对命令 55 不做回应，通过这一点可鉴别出 MMC 卡，并将其视作无效介质拒绝访问。这个命令序列要一直重复执行，直到来自存储卡的 R1 响应中所有均为 0 (也就是说，IDLE 位变为低)才停止。2.2.2 SPI 模式的命令集在 SPI 模式下，对 SD 卡的读写操作是靠各种命令的交互来实现的，SPI式下所有发送给 SD 卡的命令采用 6 字节的格式，如图 2－3 所示。命令的第个字节可通过将 6 位命令码与 16 进制码 0x40 进行或运算得到。如果命令需要则在接下来的 4 个字节中提供一个 32 位的参数；最后 1 个字节包含了从第 1字节到第 5 个字节的 CRC-7 校验和。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用串行接口传输各种数值数据[J]. 刘景文,胥宝萍. 天津职业院校联合学报. 2008(02)
[2]嵌入式操作系统移植中文件系统的开发[J]. 洪光,周伟. 兵工自动化. 2006(12)
[3]AVR熔丝位配置的常见问题及解决办法[J]. 郭祥军. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(06)
[4]MMC卡的文件系统及其实现方法[J]. 张凯,姜熙君,陈磊,金振成. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(05)
[5]FAT16文件系统在嵌入式操作系统μC-OS中实现[J]. 院泽嘉,董金明. 电子测量技术. 2005(06)
[6]MMC/SD卡控制器和仿真模型[J]. 朱晓冬,王世明. 电子测量技术. 2005(05)
[7]基于ARM9的S3C2410X异步串行通信设计[J]. 张腾达,张良祖. 仪器仪表用户. 2005(02)
[8]基于AVR单片机的智能充电器的设计与实现[J]. 李丹,刘凤春. 电子工程师. 2005(02)
[9]嵌入式Linux下的MMC/SD卡的原理及实现[J]. 纪竞舟,付宇卓. 计算机仿真. 2005(01)
[10]MultiMediaCard及其与单片机接口[J]. 孙方,颜国正,王文兴. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(06)
硕士论文
[1]掌上电脑SD卡接口技术的研究与实现[D]. 李锡武.华中科技大学 2006
本文编号：3328845
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