基于SD卡的電能耗用記錄儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2、SD卡在SPI方式下的讀寫實(shí)現(xiàn)

　　SPI是一種通用同步串行接口總線，字長(zhǎng)為8 bit。SPI協(xié)議是以主從方式工作的，通常有一個(gè)主設(shè)各和一個(gè)（或多個(gè)）從設(shè)備。工作時(shí)主設(shè)各通過提供同步時(shí)鐘和從設(shè)備使能信號(hào)來控制數(shù)據(jù)傳輸。主設(shè)各每次開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，必須先將片選信號(hào)置低以激活SD卡，使其進(jìn)人工作狀態(tài)。SD卡在SPI方式下工作時(shí)，被選中的卡總是對(duì)來自于主設(shè)備的命令有所響應(yīng)，當(dāng)卡遇到錯(cuò)誤時(shí)，將返回一個(gè)出錯(cuò)響應(yīng)來代替期望的數(shù)據(jù)。

　　2.1 SD卡初始化

　　SD卡在讀寫操作之前必須進(jìn)行初始化，這是確保SD卡能在sPI方式下進(jìn)行正常數(shù)據(jù)傳輸?shù)那疤?。由于大容量SD卡的出現(xiàn)，SDI，x標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)升級(jí)為SD2．0，但也因此出現(xiàn)許多電子設(shè)各無法驅(qū)動(dòng)大容量SD卡的情況，如何識(shí)別SDI．x與SD2．0就顯得特別重要。SD卡上電后默認(rèn)進(jìn)人SD工作方式，應(yīng)等待至少74個(gè)時(shí)鐘周期后，將片選信號(hào)置低，發(fā)送復(fù)位命令CMD0，等SD卡復(fù)位完成后再向SD卡發(fā)送CMD8命令。如果收到的應(yīng)答信號(hào)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(jié)，而SD2 0的地址單位是扇區(qū)，因此在讀寫操作時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的卡對(duì)地址作相應(yīng)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(tǒng)

　　SD卡在能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)保存之前必須先按某種文件系統(tǒng)的規(guī)定進(jìn)行格式化，F(xiàn)AT32文件系統(tǒng)因具有高度兼容性而被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中。FAT32文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為五個(gè)部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、EDT區(qū)、DATA區(qū)。

　　MBR區(qū)又稱為主引導(dǎo)記錄，其后為64 B的磁盤分區(qū)表DPT。

　　DBR區(qū)即操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)，占用分區(qū)的第0扇區(qū)，共512 B，由跳轉(zhuǎn)指令、結(jié)束標(biāo)志等幾部分組成。