本设计中的主控制器采用MSP430F149单片机。MSP430系列16位低功耗单片机是一个具有强大处理能力的混合微处理器[2]，它具有强大的处理能力以及丰富的片内外设。MSP430F149除能够满足数据采集功能外，还能很容易地实现对SD卡的访问。与SD卡系统相关的特性如下[3]：

　　(1) 采用16位的RISC结构，有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下，指令周期为125ns，即指令速度可达8MIPS，能够满足高速操作SD卡的功能要求。

　　(2)具有2个串行通信接口,可用于异步和同步（UART/SPI），可以直接和SD卡的SPI总线连接。

　　(3)具有6个8位并行端口，且2个8位端口具有中断能力,能够满足口线的需求以及SPI中断的要求。

　　(4) 片内存储器包括60KB的Flash和2KB的RAM,不需要外扩存储器，就可以满足对SD卡的访问。

　　(5) 3.3V的工作电压，与SD卡工作电压兼容。

　　(6) 时钟系统更加完善，可以使用内部时钟，也可以使用外部时钟，通过编程可以切换。

　　(7) 可实现通过JTAG接口的在线系统调试，方便系统的开发。

　　MSP430系列单片机的SPI串行接口的主要特点如下[4]：支持3线或4线SPI操作；可选主模式与从模式；接收和发送有各自的寄存器，且接收和发送为双缓存；移位时钟的极性和相位可编程；主模式的时钟频率可控，SPI位传输速率可通过编程选择；7位或8位字符长度；有写冲突保护和总线竞争保护。

　　对于MSP430的SPI系统，首先通过UxCTL控制寄存器配置USART模块工作于SPI模式，然后再通过UxBR0和UxBR1波特率选择控制寄存器来设置传输速率。SPI模式下，UBR最小的分频因子是2，所以主机最大数据传输速率（b/s）是系统时钟频率的1/2，因而最高可达4Mb/s。

　　主控制器MSP430F149与SD卡座的电路连接图如图3所示。除了SPI接口的连接外，还有一根控制线P5.0，用于检测SD卡当前是否设置写保护，写保护时该引脚为高电平，否则为低电平。