AX309/AX516/AX545 FPGA SD卡读写实验教程

本资源是一份关于Xilinx FPGA开发板的SD卡读写实验教程，由芯驿电子科技（上海）有限公司提供。实验旨在让学生熟悉并实践SD卡在嵌入式设备中的应用，特别是通过SPI（Serial Peripheral Interface）数据总线进行数据传输。实验主要集中在基础操作，如SD卡的扇区读写，而非深入文件系统管理。 首先，实验介绍SD卡在现代嵌入式系统中的重要性，它是设备的重要存储模块，内置NAND Flash控制器简化了主机的管理。实验目标是让参与者掌握基本的SD卡控制，而不是依赖复杂的文件系统，而是通过搜索特定文件头实现特定功能，比如音频播放和图片读取显示。 在硬件方面，实验利用AX309/AX516/AX545开发板上的MicroSD卡座，FPGA通过SPI接口与之相连，这样可以在低数据传输需求下获得高效能。SPI模式的优点在于仅需四条线路就能完成数据交换，对于FPGA读写SD卡的操作提供了清晰的路径。 接着，教程阐述了SD卡协议的基本原理，这是一种基于命令/响应的结构。命令由主机发送，SD卡接收后给出相应的响应。每个命令由6字节组成，包含命令号、参数和CRC校验，尽管在SPI模式下CRC校验可能不是必需的。SD卡的初始化步骤是教学的重要部分，包括上电后的延迟等待，确保SD卡内部操作完成后才进行通信。 实验并未详述SD卡的具体协议细节，但鼓励读者进一步查阅相关资料进行深入学习。实验着重于实践操作，如CMD17（十进制17）这类命令的执行，以及对应的不同响应格式（R1、R2和R3）的理解和应用。 通过这个实验，学生不仅可以提升对SD卡硬件接口的理解，还能锻炼FPGA编程和底层通信的能力，为今后处理更复杂的嵌入式应用打下坚实基础。