两个小时的音乐，还能够像使用磁带样方便地进行录制。音乐播放机仅是使用半导体存储器作存储媒体的影音器材的种，目前已出现了各种各样的影音存储卡，如快闪存储卡智能存储卡多媒体存储卡安全数字存储卡记忆棒等。使用半导体存储器作存储媒体是影音器材个新的发展热点和潮流。随着电子技术的不断发展，数据存储技术越来越和人们的生活紧密结合，对于数据采集，存储设备的保存技术越来越重要。可靠，高性能，体积小的储存介质被人们重视。卡的国内外研究及发展趋势卡数据传送和物理规范由发展而来。全称，是由美国公司与德国西门子公司共同开发的种多功能存储卡，主要用于手机数码相机数码摄像机以及随身听等多种数码产品。卡体积只有，重量仅左右。目前有卡的外型规格有两种记忆卡及卡。卡大小和差不多，尺寸为。长宽和样，只是厚了，以容纳更大容量的存贮单元。卡与卡保持着向上兼容，也就是说，可以被新的设备存取，兼容性则取决于应用软件，但卡却不可以被设备存取。卡外型采用了与厚度样的导轨式设计，以使设备可以适合，它比卡多了个进行数据著作权保护的暗号认证功能规格。大小尺寸比卡略厚点，容量则要大许多，据报道将来最大可达到的容量。现多用于，数码摄像机，电子图书，微型电脑，器材等。目前很多存储卡公司都有开发卡，松下是卡最主要的生产厂家，年时卡容量已经从到分为个不同的等级来满足不同场合的需要，数据传输率为。到年末单卡容量已经高达，数据传输率也提升到。松下到年推出容量达到，数据传输率为的高性能储存卡，年容量达到。中北大学届本科毕业设计说明书第页共页本课题研究的主要内容及步骤研究工作对卡的研究，学习掌握卡的性能，规格，结构以及通信协议。实现卡读写控制的应用。学习单片机硬件制作，绘制电路图，原理图。制板。学习软件测试系统，仿真。调试程序，学习语言编程，实现对卡的读写控制。使用文件格式存储数据。本课题所采用的硬件设备及软件方法本设计所采用的硬件电路结构为单片机卡，即通过目前最常用的串行接口标准，实现单片机卡系统与机的通信。其中单片机采用的是非常通用的低成本低功耗的易于移植的系列单片机。此外，该系统还需要个电平转换芯片给卡提供的电压。在制板中用软件。在程序的编写方面，使用的是语言。程序的编译及调试都是在集成开发环境中进行的。是公司开发的个基于的开发平台，包含个高校的编程器，个项目管理器和个工具。支持所有的工具包含编程器，宏汇编器，连接∕定位器，目标代码到的转换器。在该设计中，我将主要通过对相关资料的学习，调试程序实现单片机对卡的读写操作控制。中北大学届本科毕业设计说明书第页共页卡卡什么是卡呢卡就是安全数码卡，是由日本松下公司，东芝公司和美国公司年月共同开发研制的，具有大容量，高性能，尤其是安全等多种特点的多功能存储卡。随后并成立家名为的公司负责将相关技术规格授权厂商制造。并于年月正式成立，向全世界推广内存标准规格，并进行制定卡相关应用产品规格及检测规范。下面分别从卡外观和内部结构介绍。卡外观有机械式写入保护开关，以免至关重要的数据被意外丢失。卡两侧的导槽可防止其插反了方向，个凹槽可防止器械掉落或撞击时，卡跳出其插孔。存储卡主要有以下特征可应用在便携以及固定设备上最大支持的容量大容量存储卡可以支持到默认模式下支持可变时钟，最高可达秒的接口速率位并行总线高速模式下支持可变时钟，最高可达秒的接口速率位并行总线带有密码保护使用锁解锁命令自动卡检测插入拔出数据保护机制符合高安全性标准使用机械开关支持写保护读操作期间拔出卡不会损坏数据内容。使用使用肋条可保护金属触点，以减少静电所引起的损坏可能性，或触碰损坏擦伤等。中北大学届本科毕业设计说明书第页共页卡系统结构图卡系统结构卡内部主要分为三部分控制部分微处理器寄存器组存储器阵列。寄存器组如表所示表卡寄存器名字字宽描述卡确认数确认卡的号，出厂日期，版本，容量等。相对地址由卡动态分配，多卡系统操作。卡特性数据关于卡操作命令。文件格式，擦除长度等。结构寄存器卡的特别的特征寄存器。工作状态寄存器。电压范围。存储阵列分区微处理器寄存器组存储器阵列中北大学届本科毕业设计说明书第页共页这里简单的介绍下的内部存储阵列。卡的数据收发基本单位是个字节。所有的数据传输需要定义段长度。些特别的功能需要分割段长度。图表示存储排列区分。区段的指令，下列的定义被用区段这个单元关系到读写的命令。当个区段指令被主机送的时候，它的大小是字节的整数倍。可删除的单元大体上不相同关于区段定向的指令扇区这个单元关系到删除指令。它的大小是区段整数倍。扇区的大小是固定的。关于扇区大小信息在区段储存在寄存器。因为包括的写保护装置，下列的定义被用组是最小的个体写保护单位。它的大小是那将会是的团体数字写保护位。组大小是固定不变的。组大小的信息储存在寄存器。图存储排列区分通过本节的学习，了解了有关卡的些基本常识，知道了它有广泛的应用领域。了解了它的结构有控制部分，寄存器，存储部分。还明白它的存储阵列有三中北大学届本科毕业设计说明书第页共页种，为区段，扇区和组。这样为接下来的硬件设计提供了有利的资料和理论。系统设计方案系统硬件组成图系统组成本设计硬件电路采用的整体结构如图所示。单片机卡。其中单片机采用最常用的，串行接口为标准线制。硬件电路原理图请见附件。实物图请见附件。由稳定电压器供给电压，单片机通过时钟输入输出片选个接单片机电平转化卡电平转化电源串口接机中北大学届本科毕业设计说明书第页共页口控制卡的读写操作。由于卡的供电电压为，所以我采用了对卡提供的电压。的输入输出电压电平是的，而单片机的个接是的电平，所以我采用了电平转换驱动芯片，对卡的数据传输进行驱动。当上电后，直接给单片机提供工作电压，通过电压转换给卡提供工作电压。单片机通过复位键对卡进行读写控制，单片机对卡不断发出数据，同时卡的接口把数据发送给单片机。实现单片机对卡的次读写操作。单片机控制卡原理由于本系统需要精确的时间系统，所以采用高精确晶振。在卡模式转换中要用到的复位键以重新启动，所以采用了常用的按键复位方式。在本系统中我使用的是模式，根接口线针脚说明如表所示和卡相连分别是，。又由于卡的接口电压为，而单片机为，所以中间选用的位电平转换芯片。表针脚说明引脚名类型描述卡选择低电平有效主机向卡传输指令和数据补给电压地面补给电压时钟补给电压地面卡向主机传输数据和状态保留中北大学届本科毕业设计说明书第页共页图与卡的硬件连接复位操作有上电自动复位和手动复位两种方式。在本设计中，为了方便我选用了前种方式即手动复位。这样只要按键就可以复位。串型接口电路在本系统中我们只是用来单片机跟机连接进行简单的数据传输，所以只要用最基本的接口就可以。如图所示。发送数据通过终端将串行数据发送到。接收数据通过线终端接收从发来的串行数据。图串口通信基本接线方法串行口可设置四种工作方式中北大学届本科毕业设计说明书第页共页，可有位位和位帧格式。在本系统中，串行口工作方式，即每帧位的异步通信格式位起始位，位数据位低位在前，位可编程数据位，位停止位。发送前，由软件设置第位数据作奇偶校验位，将要发送的数据写入，启动发送过程。串行口能自动把取出，装入到第位数据的位置，再逐发送出去。发送完毕，使。接收时，置中的为，允许接收。当检测到端有到的跳变起始位时，开始接收位数据，送入移位寄存器位。当满足且或接收到的位数据为时，前位数据送入，第位数据送入中的，置为否则，这次接收无效，不置位。电压转换电路由于单片机的供电电压是，而卡的供电电压是，所以系统需要电平转换芯片。在本系统选择了常用的集成稳压电路芯片。其接法如图所示其中的，脚之间为电压基准。为保证稳压器的输出性能，应小于欧姆。改变阻值即可调整稳压电压值。根据公式，为欧姆，为欧姆时，由于是浮动稳压器，所以电路两端电压差对稳定性是很重要的，工作在对地高电压也就可能。我在外部电容使用片电容或铝电容作为输入旁电路电容，以减小对输入电源阻抗的敏感性。这样可通过把调节旁路到地来提高纹波抑制。