1. 研究目的与意义
长期以来，以flash memory为存储体的sd卡因具备体积小、功耗低、可擦写以及非易失性等特点而被广泛应用于消费类电子产品中。
特别是近年来，随着价格不断下降且存储容量不断提高，它的应用范围日益增广。
当数据采集系统需要长时间地采集、记录海量数据时，选择sd卡作为存储媒质是开发者们一个很好的选择。
2. 国内外研究现状分析
SD卡1999年8月由日本松下,东芝和美国SanDisk公司联合开发研制的.是一种基于半导体快闪记忆的新型设备.大规模应用于数码相机,PDA,手机,数码播放器.具有容量高,重量轻,传输速率快等各种优点.关于SD卡在物流中的应用,产生本世纪初的发达国家,由于我国技术水平相对落后,而且起步较晚,还不能大规模应用于物流系统中.
3. 研究的基本内容与计划
方案拟定：
SD卡是为满足安全性,容量,性能和使用环境等各方面需求而设计出的新型存储器件.其允许在两总模式下工作,SD模式与SPI模式.
系统结构：
SD卡引脚功能
引脚号 | 名称 | 功能（SD模式） | 功能（SPI模式） |
1 | DAT3/CS | 数据线3 | 片选/从选(SS) |
2 | CMD/DI | 命令线 | 主出从入(MOSI) |
3 | VSS1 | 电源地 | 电源地 |
4 | VDD | 电源 | 电源 |
5 | CLK | 时钟 | 时钟(SCK) |
6 | VSS2 | 电源地 | 电源地 |
7 | DAT0/DO | 数据0 | 主入从出(MISO) |
8 | DAT1/IRQ | 数据1 | 保留 |
9 | DAT2/NC | 数据2 | 保留 |
SD模式多用于对SD卡读写速度要求较高的场合，SPI模式则是以牺牲读写速度换取更好的硬件接口兼容性。由于SPI协议是目前广泛流行的通信协议，大多数高性能单片机都配备了SPI硬件接口，硬件连接相对简单，因此，在对SD卡读写速度要求不高的情况下，采用SPI模式无疑是一个不错的选择。 |
预期结果分析：SD卡在上电初期自动进入SD总线模式，在此模式下向SD卡发送复位命令CMD0如果SD卡在接收复位命令过程中CS低电平有效，则进入SPI模式，否则工作在SD总线模式 对于不带SPI串行总线接口的AT89C52单片机来说，用软件来模拟SPI总线操作的具体做法是：将P1.5口（模拟CLK线）的初始状态设置为1，而在允许接收后再置P1.5为0这样，MCU在输出1位SCK时钟的同时，将使接口芯片串行左移，从而输出1位数据至AT89C52单片机的P1.7（模拟MISO线），此后再置P1.5为1，使单片机从P1.6（模拟MOSI线）输出1位数据（先为高位）至串行接口芯片至此，模拟1位数据输入输出便完成此后再置P1.5为0，模拟下1位数据的输入输出，依此循环8次，即可完成1次通过SPI总线传输8位数据的操作 在复位成功之后可以通过CMD55和ACMD41判断当前电压是否在工作范围内主机还可以继续通过CMD10读取SD卡的CID寄存器，通过CMD16设置数据Block长度，通过CMD9读取卡的CSD寄存器从CSD寄存器中，主机可获知卡容量，支持的命令集等重要参数 结 论：本课题对生产实践有很大的应用价值，同时也对单片机开发有具体的应用。可以很好的考察学生的专业基础水平、对单片机的掌握程度、电子产品软硬件设计以及自主创新等方面的水平。 课题时间安排： 1. 3月1日-3月10日收集相关的材料，分析总结SD与物流质量分析仪系统的结构。准备开题。 2. 3月10日-4月30日进行设计、实验阶段,主要内容为： a.确定质量分析仪系统的功能和技术要求； b.设计系统原理图和PCB电路图； c.采购试验材料，设计并制作电路板，组装样机； d.编制软件，联机调试，实验数据采集； e.对实验数据进行分析处理。 3. 5月1日-5月30日撰写论文。 4. 5月30日-6月15日准备答辩。 |
4. 研究创新点
结构简单，并且在成本和体积上都做了相应考虑，成品在分析性能和抗干扰性能优越，很适合应用于生产实践
