AT89S52单片机实现FAT16 SD卡读写系统设计

"该文介绍了基于AT89S52单片机和FAT16文件系统的SD卡读写系统设计，旨在实现嵌入式数据存储和记录，并能在PC上直接处理。文中讨论了FAT16文件系统的优点，以及AT89S52与SD卡之间的通信方案，选择了SPI模式进行数据传输。由于AT89S52不支持SD卡控制器和SPI接口，所以通过软件模拟SPI接口，并解决了电平匹配问题。文中还详细描述了SD卡的接口规范和引脚定义，以及与AT89S52的接口电路设计。" 在嵌入式系统中，FAT16文件系统是一个常用的选择，因其在Microsoft的MS-DOS操作系统中被广泛采用，且兼容性好，适合各种操作系统。本文探讨的系统是基于AT89S52单片机的，这是一种8位微控制器，拥有8KB的在系统可编程Flash存储器，适用于低成本、低功耗的应用场景。AT89S52与SD卡之间的通信采用了SPI模式，因为这种方式可以避免使用额外的SD卡控制单元，降低了硬件成本。 在SPI模式下，AT89S52需要模拟SPI接口时序，同时要解决SD卡与单片机之间的电平兼容问题。SD卡工作在3.3V TTL电平，而AT89S52使用5V CMOS电平。为了解决这个问题，设计了一个包含晶体管和下拉电阻的电路来转换单片机的输出电平，而SD卡向单片机传输数据时，可以直接连接，因为电平兼容。这种设计需要两个电源，一个5V，一个3.3V。 SD卡的接口电路设计包括对SD卡的引脚功能理解，例如CK（时钟）、DI（数据输入）、DO（数据输出）和SS（从设备选择）等。主机通过发送指令来与SD卡进行交互，实现数据的读写操作。 通过这样的设计，基于AT89S52的系统能够有效地读写FAT16文件系统格式的SD卡，从而实现数据的存储和记录，而且这些数据可以直接在个人计算机上进行读取和处理，提升了系统的实用性。这种解决方案对于需要大量数据记录和存储的嵌入式应用，如环境监测、工业自动化等领域，具有很高的价值。