SDCard接口[参照].pdf

SDCard接口是软件开发中一个重要的硬件交互环节，特别是在嵌入式系统中，它涉及到如何通过SPI（Serial Peripheral Interface）模式与SD卡进行通信。SPI是一种串行接口标准，广泛用于微控制器与各种外围设备之间的通信，SD卡的SPI模式是其支持的一种低速但通用的接口方式。 在进行SD卡的SPI控制模式实验时，主要目标是理解这种控制方式，并通过编程模拟SPI时序来控制SD卡的读写操作。实验所需的硬件设备包括一台装有Quartus II 6.0和Nios II 6.0开发环境的PC机，GX-SOPC-EDA-EP2C8-STARTER-EDK开发板，以及一张SD卡。同时，Winhex工具被用来辅助定位文件在SD卡上的存储位置，以便正确读取数据。 实验中，SD卡的读取过程需要考虑到SD卡的文件系统，因为文件的首地址可能与实际的物理扇区不一致。例如，在这个实验中，通过Winhex观察到音频文件的首地址与物理扇区存在99个扇区的差异。这意味着在编写SD卡读数据的函数时，必须考虑到这个逻辑扇区与物理扇区的偏移，以确保数据读取的准确性。 在软件层面，首先需要创建一个硬件工程，其中包括Nios II处理器中用于控制SD卡的PIO（Parallel Input/Output）接口。然后，编写SD卡控制程序，该程序使用特定的时序控制IO口来模拟SPI协议。在读取SD卡数据的函数中，需要根据Winhex软件提供的信息计算逻辑扇区和物理扇区的差值，并将这个差值加到读取地址上。 接着，编写应用程序，读取SD卡中的特定文件。借助Winhex工具，可以确定待读取文件的逻辑首地址，例如在这里是音乐文件'music.wav'的逻辑扇区93。在程序中，从这个地址开始读取数据。 实验结果验证了程序的有效性，程序读取的数据与Winhex工具显示的数据一致。这表明我们成功地通过SPI模式与SD卡交互，正确地控制了数据的读取。 管脚分配对于实验的成功至关重要。在这个实验中，SD卡的相关管脚被分配到了FPGA的不同引脚上，如SD_CLK连接到PIN_14，SD_CMD连接到PIN_15，SD_DAT连接到PIN_13，而SPI_SD_nCS连接到PIN_30。这些管脚的正确配置使得SPI通信能够正常进行。 理解和掌握SDCard接口的SPI控制模式，不仅需要熟悉SPI协议的时序，还需要了解SD卡的工作原理、文件系统的结构，以及如何通过特定的工具如Winhex来辅助软件开发。这对于进行嵌入式系统开发，尤其是涉及外部存储设备的项目，是非常关键的知识点。