引 言
    长期以来，闪存卡(SD卡、MMC卡等)因其体积小、功耗低、容量大和非易失性等特点，在嵌入式存储领域的应用越来越广泛。特别是近年来，随着闪存技术的发展，闪存卡价格不断下降且存储容量不断提高。当数据采集系统需要长时间地采集和记录海量数据时，应用SD卡作为存储介质是很好的选择，例如电能检测、温度湿度检测、病人心肺数据记录等。FAT16文件系统是。Microsoft公司在其MS-DOS 操作系统中采用的文件系统，具有出色的文件管理性能，能被当前大多数操作系统识别。因此，将SD卡与FAT16文件系统相结合是嵌入式数据存储、记录系统的理想方案，可以将采集记录的数据直接在PC上读取和处理。本文研究和设计了基于AT89S52单片机和FAT16文件系统的SD卡读写系统。

1 系统方案介绍
    本系统采用MCS-51架构的AT89S52单片机。AT89S52是一种低成本、低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有8 KB在系统可编程Flash存储器。应用AT89S52读写SD卡，首先要确定它们之间的通信方案。SD卡有2种可选的通信协议：SD模式和SPI模式。 SD模式是SD卡的标准读写方式，选用此模式需要选择带SD卡控制接口的MCU或者额外的SD卡控制单元；SPI模式通过SPI总线完成SD卡与主控制器的通信。AT89S52没有集成SD卡控制器，为了不增加额外的SD卡控制单元硬件成本，本设计方案采用SD卡的SPI通信模式。虽然AT89S52也没有集成SPI接口模块，但可以用软件的方式模拟SPI接口时序。
    另外一个要解决的问题是SD卡与AT89S52的电平匹配。SD卡的逻辑电平相当于3．3 V的TTL电平标准，AT89S52的逻辑电平为5 V CMOS电平。
    解决电平匹配问题的原则有2条：一为输出电平器件输出的高电平的最小值，应该大于接收电平器件识别为高电平的最低电压值；另一条为输出电平器件输出低电平的最大电压值，应该小于接收电平器件识别为低电平的最高电压值。
    考虑到SsD卡在SPI工作模式下，数据的传输都是单向的，这样可以在单片机向SD卡传输数据时采用晶体管加下拉电阻的方法，基本电路如图1所示。而在 SD卡向单片机传输数据时可以采用直接连接，因为它们之间的电平刚好满足上述的电平兼容原则，既经济又实用。这个方案需要双电源供电，1个5 V电源，1个3．3 V电源。