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大容量SD卡在海洋数据存储中的应用

发布时间:2020-07-21 18:04:12 阅读: 来源:贴片机厂家

海洋要素测量系统要求数据存储量大、安全性高,采用可插拔式存储卡是一种不错的选择。目前,可插拔式存储卡有CF卡、U盘及SD卡。CF卡不能与计算机直接通信;U盘需要外扩接口芯片才能与单片机通信,增加了外形尺寸及功耗;而SD卡具有耐用、可靠、安全、容量大、体积小、便于携带和兼容性好等优点,非常适合于测量系统长期的数据存储。本设计使用8 GB的SDHC(High Capacity SD Memory Card,大容量SD存储卡),为了方便卡上数据在操作系统上的读取,以及数据的进一步分析和处理,在SDHC卡上建立了FAT32文件系统。1SD卡接口的硬件设计STM32F103xx增强型系列是意法半导体公司生产的基于Cortex-M3的高性能的32位RISC内核,工作频率为72 MHz,内置高速存储器(128 KB的闪存和20 KB的SRAM),以及丰富的增强I/O端口和连接到2条APB总线的外设。STM32F103xx系列工作于-40~+105℃的温度范围,供电电压为2.0~3.6 V,与SD卡工作电压兼容,一系列的省电模式可满足低功耗应用的要求。SD卡支持SD模式和SPI模式两种通信方式。采用SPI模式时,占用较少的I/O资源。STM32F103VB包含串行外设SPI接口,可方便地与SD卡进行连接。通过4条信号线即可完成数据的传输,分别是时钟SCLK、主机输入从机输出MISO、主机输出从机输入MOSI和片选CS。STM32F103VB与SD卡卡座的接口电路如图1所示。500)this.style.width=500;" border="0" />SD卡的最高数据读写速度为10 MB/s,接口电压为2.7~3.6 V,具有9个引脚。SD卡使用卡座代替传输电缆,减少了环境干扰,降低了出错率,而且1对1传输没有共享信道的问题。SD卡在SPI模式下各引脚的定义如表1所列。500)this.style.width=500;" border="0" />2 SD卡接口的软件设计本设计采用STM32F103VB自带的串行外设SPI接口与SD卡进行通信,这里只介绍SPI模式的通信方式。2.1SD卡的读写先对STM32F103VB的SPI_CRl(SPI控制寄存器)以及SPI_SR(SPI状态寄存器)进行初始化设置,使能SPI并使用主机模式;同时设置好时钟,在时钟上升沿锁存数据。SPI通道传输的基本单位是字节,由STM32F103VB控制其和SD卡之间的所有通信。要读写SD卡,首先要对其进行初始化。初始化成功后,即可通过发送相应的读写命令对SD卡进行读写。SD卡的读写流程如图2所示。500)this.style.width=500;" border="0" />

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