基于STM32及SD卡的数据存取
基于STM32及SD卡的数据存取[20191215144200]
摘 要
Ðí¶à¹¤ÒµÏÖ³¡ÐèÒªÊý¾Ý²É¼¯Æ÷Íê³É¸÷ÀàÊý¾Ý²É¼¯¹¤×÷¡£Êµ¼ÊÓ¦ÓÃÖÐÒªÇóÊý¾Ý²É¼¯Æ÷¹¤×÷¿É¿¿£¬³É±¾µÍÁ®£¬²Ù×÷¼òµ¥,±ãÓÚÊý¾ÝÊÕ¼¯ºÍ·ÖÎö£»¼ÈÒª·½±ãÓëPC»úÁª»ú£¬ÓÖÄܶÀÁ¢Íê³ÉÊý¾Ý²É¼¯¡¢´æ´¢¹¤×÷¡£
Ëæ׎üÄêÀ´SD¿¨´¢´æÈÝÁ¿µÄ´ó·ù¶ÈÌá¸ß£¬¼Û¸ñ²»¶Ï½µµÍ£¬ÆäÓ¦Ó÷¶Î§Ô½À´Ô½¹ã·º¡£µ±Êý¾Ý²É¼¯ÏµÍ³ÐèÒª½Ï³¤µÄʱ¼äÀ´²¶×½ºÍ¼Ç¼´óÁ¿Êý¾Ýʱ£¬Ñ¡ÔñSD¿¨×÷Ϊ´æ´¢½éÖÊ£¬ÊÇÒ»¸ö·Ç³£ºÃµÄÑ¡Ôñ¡£ÀýÈçÔÚµçÄܼà²âÒÔ¼°ÎÞ¹¦²¹³¥ÏµÍ³ÖУ¬ÒªÁ¬Ðø¼Ç¼´óÁ¿µÄµçѹ¡¢µçÁ÷¡¢Óй¦¹¦ÂÊ¡¢ÎÞ¹¦¹¦ÂÊÒÔ¼°Ê±¼äµÈ²ÎÊý£¬µ±µ¥Æ¬»ú²É¼¯µ½ÕâЩÊý¾Ýʱ¾Í¿ÉÒÔÀûÓÃSD×÷Ϊ´æ´¢Ã½ÖÊ¡£
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关键字:SD¿¨£»Îļþϵͳ£»STM32µ¥Æ¬»ú
Key words: SD-Card; FS; STM32 MCU目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1Ñо¿±³¾° 1
1.2 Ñо¿ÒâÒå 1
1.3 ±¾ÎĵÄÑо¿ÄÚÈݺÍÕ½ڰ²ÅÅ 1
第2章 系统硬件详细设计 2
2.1 ϵͳÕûÌåÓ²¼þ·½°¸Éè¼Æ 2
2.2 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú×îСϵͳ 2
2.2.1 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú¼ò½é 2
2.2.2 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú×îСϵͳÉè¼Æ 3
2.3 SD¿¨Ó²¼þÁ¬½ÓÉè¼Æ 3
2.4 ¾ØÕó¼üÅÌ 4
2.5 Ö±Á÷ÎÈѹµçÔ´Ä£¿é 5
第3章 系统软件设计 7
3.1 Èí¼þÉè¼ÆÄ¿±ê 7
3.2 Éè¼Æ»·¾³ 7
3.3 系统软件详细设计 7
3.3.1 SD¿¨µÄ×ÜÏßģʽѡÔñ 7
3.3.2 SD¿¨Çý¶¯Ä£¿éÉè¼Æ 8
3.3.3 SD ¿¨µÄ¼ì²â¼°Éϵç³õʼ»¯ 8
3.3.4 SD¿¨µÄ¶Áд²Ù×÷ 10
3.4 Õû¸öϵͳ³õʼ»¯ 12
3.5 RTCÄ£¿éµÄÉèÖà 12
第4章 SD卡上文件系统的实现 14
4.1 ÎļþϵͳÔÀí 14
4.1.1Ö÷Òýµ¼ÉÈÇø 14
4.1.2·ÖÇøÒýµ¼ÉÈÇø 15
4.1.3 FATÇø 16
4.1.4 ¸ùĿ¼Çø 16
4.1.5 ´æ´¢ÔÀí 17
4.2 Îļþϵͳ¸ñʽ»¯ 18
4.3 Îļþϵͳ³õʼ»¯ 19
4.4 Ŀ¼µÄʵÏÖ 20
4.5 Îļþ´ò¿ªµÄʵÏÖ 21
4.5.1º¯ÊýÔÐÍ 21
4.5.2ʵÏÖ¹ý³Ì 21
4.6 Îļþ¶Áдº¯ÊýʵÏÖ 22
4.7ÎļþµÄËæ»ú¶Áд 23
第5章 系统测试 24
5.1 RTCÉèÖü°SD¿¨Îļþϵͳ²âÊÔ 24
5.2 Îļþ¼ÐµÄ´´½¨ 27
第6章 总结与展望 28
6.1 ×ܽá 28
6.2 Õ¹Íû 28
参考文献 29
致谢 30
第1章 绪论
1.1研究背景
现今对于数据采集系统要求日趋增高。Ò»°ãµÄ¿ª·¢ÈËÔ±ÍùÍù½«µ¥Æ¬»ú¼Èµ±×÷²É¼¯Æ÷£¬ÓÖµ±×÷´æ´¢Æ÷£¬¼´½«Êý¾ÝÖ±½Ó´æ´¢ÔÚµ¥Æ¬»úµÄÖУ¬¶øµ¥Æ¬»úµÄÍùÍùÖ»Óм¸Ê®»ò¼¸°ÙKBµÄ´æ´¢¿Õ¼ä£¬ËùÒÔ´æ´¢µÄÊý¾Ý·Ç³£ÓÐÏÞ¡£大量的采集数据使得很多采集系统都需要借助外部存储介质进行数据存储，因此对于外部介质存储容量以及传输速度的要求显得尤为突出。
ÓÉÓÚSD¿¨Ìå»ýС£¬ÖØÁ¿Çᣬ´æÈ¡Ëٶȿ죬¿É¿¿ÐԽϺá£Òò´Ë£¬ÎüÒýÁËÖÚ¶àµÄ¿ª·¢ÈËÔ±½«Æäµ±×÷Ò»°ãµ¥Æ¬»úϵͳ£¬»òǶÈëʽϵͳµÄÍâΧ´óÈÝÁ¿´æ´¢Æ÷¼þ£¬²¢Ó¦ÓÃÓÚÒ°Í⺣Á¿Êý¾ÝµÄ²É¼¯Óë´æ´¢¡£
1.2 研究意义
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1.3 本文的研究内容和章节安排
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µÚ4Õ SD¿¨ÉÏÎļþϵͳµÄʵÏÖ¡£Ö÷Òª½éÉÜÎļþϵͳµÄÔÀí£¬¼°ÈçºÎʹÓÃÎļþϵͳ¡£
µÚ5Õ ϵͳ²âÊÔ¡£Ö÷Òª½éÉÜÊý¾Ý¶Áд£¬Îļþн¨¼°É¾³ý½á¹û²âÊÔͼ¡£
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2.1 系统整体硬件方案设计
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ͼ2.1ÊÇSD¿¨´æ´¢²É¼¯µÄÖ¸ÎÆÊý¾Ýµç·Éè¼Æ¿òͼ¡£
图2.1 SD卡存储采集的指纹数据电路设计框图
2.2 STM32F103VET6单片机最小系统
2.2.1 STM32F103VET6单片机简介
£¨1£©STM32F103VET6µ¥Æ¬»úÊÇARM 32λµÄCPU£¬ÄÚºËÊÇCortex™-M3Äںˣ¬×î¸ß¹¤×÷ƵÂÊΪ72MHz£¬Ä¿±êƵÂÊΪSYSCLK/2£»ÄÚÖÃ64KB¸ßËÙ´æ´¢Æ÷£¬¸ß´ï512KBµÄ£¬Óû§²»Óõ£ÐijÌÐò¹ý´ó¶øÐèÍâ½Ó´æ´¢Æ÷£»Ö§³ÖÉϵç/¶Ïµç¸´Î»(POR/PDR)£»
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£¨3£©12ͨµÀDMA¿ØÖÆÆ÷£»¹¦ºÄµÍ£¬Äܹ¤×÷ÔÚ˯Ãß¡¢Í£»úºÍ´ý»úÈýÖÖģʽ£»
£¨4£© ¶à´ï80¸ö¿ìËÙI/O¿Ú£»·á¸»µÄ¶¨Ê±Æ÷×ÊÔ´ÈÃÓû§ÄÜͬʱ²Ù×÷¶à¸öÍⲿÏîÄ¿£»
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2.2.2 STM32F103VET6单片机最小系统设计
Ò»°ãµÄ16£¬32λµ¥Æ¬»úÄÚ²¿¶¼¼¯³ÉºÜ¶àÍâÉ裬¹¦Äܷdz£Ç¿´ó£¬ÄÜÂú×ãÉè¼ÆµÄºÜ¶àÐèÇ󣬲¢²»ÐèÒªÔÙÌí¼ÓÆäËûµÄÍâÉ裬ÀýÈ磬STM32µ¥Æ¬»úÄÚ²¿±¾Éí¾ÍÌṩSD¿¨½Ó¿Ú£¬AD£¬¼°RTCÄ£¿é¡£ÎÒÃÇÖ»ÐèÒªÌí¼ÓһЩ¾§Õñµç·£¨ÄÚ²¿¾§Õñ¿É¿¿ÐÔ»òÎȶ¨ÐÔ²»¹»¸ß£©£¬µçѹת»»µç·£¨STM32µ¥Æ¬»úµÄ¹¤×÷µçѹΪ3.3V£©£¬¸´Î»µç·£¬ÒÔ¼°Ò»Ð©JTAG½Ó¿Úµç·£¬È»ºóÔÙͨ¹ýÅÅÕ뽫¶àÓàµÄ½Ó¿ÚÒý³öÀ´¼´¿ÉÔËÐÐÎÒÃǵijÌÐò¡£¸½¼þÒ»ÊÇÉè¼ÆµÄSTM32µ¥Æ¬»ú×îСϵͳ£¬ÔÚÉÏÃæ·Ö±ðÓÐÒ»¸ö32.768KHZ¼°8MµÄÍⲿ¾§Õñµç·£»µçÔ´Ä£¿é²ÉÓÃLM117оƬ½«5VµÄÖ±Á÷µçԴת»»Îªµ¥Æ¬»úËùÐèÒªµÄ3.3Vµçѹ£»¸´Î»µç·²ÉÓø´Î»¿ª¹ØÓë0.1ufµÄµçÈݲ¢ÁªºóÔÙÓë10KµÄÉÏÀµç×è´®Áª×é³É¡£Ïêͼ²Î¿¼¸½Â¼Ò»¡£
摘 要
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查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:SD¿¨£»Îļþϵͳ£»STM32µ¥Æ¬»ú
Key words: SD-Card; FS; STM32 MCU目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1Ñо¿±³¾° 1
1.2 Ñо¿ÒâÒå 1
1.3 ±¾ÎĵÄÑо¿ÄÚÈݺÍÕ½ڰ²ÅÅ 1
第2章 系统硬件详细设计 2
2.1 ϵͳÕûÌåÓ²¼þ·½°¸Éè¼Æ 2
2.2 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú×îСϵͳ 2
2.2.1 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú¼ò½é 2
2.2.2 STM32F103VET6µ¥Æ¬»ú×îСϵͳÉè¼Æ 3
2.3 SD¿¨Ó²¼þÁ¬½ÓÉè¼Æ 3
2.4 ¾ØÕó¼üÅÌ 4
2.5 Ö±Á÷ÎÈѹµçÔ´Ä£¿é 5
第3章 系统软件设计 7
3.1 Èí¼þÉè¼ÆÄ¿±ê 7
3.2 Éè¼Æ»·¾³ 7
3.3 系统软件详细设计 7
3.3.1 SD¿¨µÄ×ÜÏßģʽѡÔñ 7
3.3.2 SD¿¨Çý¶¯Ä£¿éÉè¼Æ 8
3.3.3 SD ¿¨µÄ¼ì²â¼°Éϵç³õʼ»¯ 8
3.3.4 SD¿¨µÄ¶Áд²Ù×÷ 10
3.4 Õû¸öϵͳ³õʼ»¯ 12
3.5 RTCÄ£¿éµÄÉèÖà 12
第4章 SD卡上文件系统的实现 14
4.1 ÎļþϵͳÔÀí 14
4.1.1Ö÷Òýµ¼ÉÈÇø 14
4.1.2·ÖÇøÒýµ¼ÉÈÇø 15
4.1.3 FATÇø 16
4.1.4 ¸ùĿ¼Çø 16
4.1.5 ´æ´¢ÔÀí 17
4.2 Îļþϵͳ¸ñʽ»¯ 18
4.3 Îļþϵͳ³õʼ»¯ 19
4.4 Ŀ¼µÄʵÏÖ 20
4.5 Îļþ´ò¿ªµÄʵÏÖ 21
4.5.1º¯ÊýÔÐÍ 21
4.5.2ʵÏÖ¹ý³Ì 21
4.6 Îļþ¶Áдº¯ÊýʵÏÖ 22
4.7ÎļþµÄËæ»ú¶Áд 23
第5章 系统测试 24
5.1 RTCÉèÖü°SD¿¨Îļþϵͳ²âÊÔ 24
5.2 Îļþ¼ÐµÄ´´½¨ 27
第6章 总结与展望 28
6.1 ×ܽá 28
6.2 Õ¹Íû 28
参考文献 29
致谢 30
第1章 绪论
1.1研究背景
现今对于数据采集系统要求日趋增高。Ò»°ãµÄ¿ª·¢ÈËÔ±ÍùÍù½«µ¥Æ¬»ú¼Èµ±×÷²É¼¯Æ÷£¬ÓÖµ±×÷´æ´¢Æ÷£¬¼´½«Êý¾ÝÖ±½Ó´æ´¢ÔÚµ¥Æ¬»úµÄÖУ¬¶øµ¥Æ¬»úµÄÍùÍùÖ»Óм¸Ê®»ò¼¸°ÙKBµÄ´æ´¢¿Õ¼ä£¬ËùÒÔ´æ´¢µÄÊý¾Ý·Ç³£ÓÐÏÞ¡£大量的采集数据使得很多采集系统都需要借助外部存储介质进行数据存储，因此对于外部介质存储容量以及传输速度的要求显得尤为突出。
ÓÉÓÚSD¿¨Ìå»ýС£¬ÖØÁ¿Çᣬ´æÈ¡Ëٶȿ죬¿É¿¿ÐԽϺá£Òò´Ë£¬ÎüÒýÁËÖÚ¶àµÄ¿ª·¢ÈËÔ±½«Æäµ±×÷Ò»°ãµ¥Æ¬»úϵͳ£¬»òǶÈëʽϵͳµÄÍâΧ´óÈÝÁ¿´æ´¢Æ÷¼þ£¬²¢Ó¦ÓÃÓÚÒ°Í⺣Á¿Êý¾ÝµÄ²É¼¯Óë´æ´¢¡£
1.2 研究意义
ͨ¹ýµ¥Æ¬»ú½«´óÁ¿µÄÊý¾ÝתÒÆ´æ´¢µ½SD¿¨ÖУ¬ÓÉÓÚ SD¿¨ÈÝÁ¿´ó£¬¿ÉÒÔ´æÈ¡´óÁ¿µÄ²É¼¯µ½µÄÊý¾Ý¡£Í¬Ê±£¬Ëü¾ßÓÐÈȲå°Î¹¦ÄÜ£¬¿ÉÒÔËæʱȡ³öSD¿¨£¬Í¨¹ýÉÏλ»úµçÄԲ鿴ÆäÖеÄÊý¾Ý£¬ÔٴνøÐÐÊý¾Ý±¸·Ý£¨Ò²¿ÉÒÔͨ¹ý´®¿Ú½«SD¿¨ÀïµÄÊý¾Ý´«Êäµ½µçÄÔÉϽøÐб¸·Ý£©£¬Èç´Ë±ã¿ÉÒÔ´ó´óÔö¼Óµ¥Æ¬»úϵͳ»òǶÈëʽϵͳµÄÓ¦Ó÷¶Î§¡£
1.3 本文的研究内容和章节安排
µÚ1Õ Ð÷ÂÛ¡£½éÉÜÁË¿ÎÌâµÄÑо¿±³¾°¼°ÒâÒ壬²¢¶Ô±¾ÎĵÄÖ÷ÒªÑо¿ÄÚÈÝ×÷Á˼òҪ˵Ã÷£¬×îºó½éÉÜÁ˱¾ÎĵÄ×éÖ¯½á¹¹¡£
µÚ2Õ ϵͳӲ¼þÏêϸÉè¼Æ¡£Ö÷Òª½éÉÜϵͳµÄÕû¸öÎïÀí¿ò¼ÜÉè¼Æ£¬¼°¸÷²¿¼þÄ£¿éµÄÏêϸÉè¼Æ¡£
µÚ3Õ ϵͳÈí¼þÉè¼Æ¡£Ö÷Òª½éÉܶÔSD¿¨µÄ²Ù×÷¼°¸÷ÖÖÄ£¿éÈí¼þµÄʵÏÖ
µÚ4Õ SD¿¨ÉÏÎļþϵͳµÄʵÏÖ¡£Ö÷Òª½éÉÜÎļþϵͳµÄÔÀí£¬¼°ÈçºÎʹÓÃÎļþϵͳ¡£
µÚ5Õ ϵͳ²âÊÔ¡£Ö÷Òª½éÉÜÊý¾Ý¶Áд£¬Îļþн¨¼°É¾³ý½á¹û²âÊÔͼ¡£
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2.1 系统整体硬件方案设计
Éè¼ÆÒªÇóÊǽ«FPM10A²É¼¯µ½µÄÖ¸ÎÆÊý¾Ý´æ´¢µ½SD´æ´¢¿¨ÖУ¬È»ºóÀûÓõ¥Æ¬»úÀïµÄÎļþϵͳʵÏÖ¶ÔÆäÖеÄÎļþµÄÈÎÒâ²Ù×÷£¬±ÈÈç¶Áд£¬É¾³ý£¬Ð½¨µÈ¡£¾ßÌå˵Ã÷ÈçÏÂ:
£¨1£©ÔÚSD¿¨ÉÏÖ²ÈëÎļþϵͳ£»
£¨2£©FPM10A²É¼¯Ö¸ÎÆÊý¾Ý£¬²¢Éú³ÉÏàÓ¦µÄÌØÕ÷Â룻
£¨3£©ÔÚSD¿¨ÉϲéÕÒÊÇ·ñÔø¾²É¼¯¹ýÀàËƵÄÊý¾Ý£¬ÈôÓУ¬Ôò¼Ç¼´Ë´Î²É¼¯Ê±¼ä£¬·ñÔò²É¼¯¼Ç¼Êý¾Ý£»
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图2.1 SD卡存储采集的指纹数据电路设计框图
2.2 STM32F103VET6单片机最小系统
2.2.1 STM32F103VET6单片机简介
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2.2.2 STM32F103VET6单片机最小系统设计
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