随着Flash Memory等非易失存储技术的发展,诞生了许多基于Flash存储技术的非易失大容量闪烁存储卡。其中SD卡以体积小、功耗低、口线少、操作方便等优势,被广泛应用于各种数码产品中,如数码相机、MP3等。SD卡同时也为低功耗、便携式动态心电监护仪器的采集、存储系统提供了理想的存储介质。本研究设计了一个基于MSP430系列单片机和SD卡的FAT16文件系统,该文件系统能够将采集的数据以Windows标准文件的形式存储在SD卡上,然后通过读卡器方便地将采集的数据传输到通用计算机上,进行进一步的数据处理和分析。
1硬件功能原理及接口设计
SD卡的外形和接口如图1所示。根据SD卡与主控制器的通信协议不同,SD卡对外提供两种访问模式[1]:SD模式和SPI模式。所用通信模式不同,SD卡引脚的功能也不同,具体引脚功能如表1所示。在具体通信过程中,主机只能选择其中一种通信模式,而且通信模式一旦选定,系统在通电情况下不能改变。SD模式下,主控制器使用SD总线访问SD卡,而通常的单片机没有硬件SD总线,尽管可以借助通用口线用软件仿真,但访问速度较低,还要占用大量CPU时间,而单片机多具有SPI总线,本文就利用SPI总线实现对SD卡的访问。下面主要介绍SPI总线方式。
在SD卡上创建文件或目录的过程就是在文件目录表FDT中申请登记项的过程,流程如图4所示。登记项包括文件名、文件长度、起始簇号等内容。
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