Freescale单片机的SD卡数据读写设计

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sd卡数据读写流程

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SD卡数据读写流程引言SD卡(Secure Digital Card)是一种常用的存储设备,通常用于移动设备、相机等电子产品中。

在使用SD卡时,数据的读写是一个非常重要的过程。

本文将详细介绍SD卡的数据读写流程,包括初始化、文件操作和数据传输等环节。

初始化SD卡初始化SD卡是数据读写的第一步,确保SD卡可以被正确地识别和使用。

下面是SD卡数据读写的初始化流程:1.插入SD卡:将SD卡插入目标设备的SD卡插槽中。

2.电源供给:为SD卡提供稳定的电源,通常通过连接电源线或使用内置电池来实现。

3.延时等待:等待SD卡稳定,一般为几毫秒的时间。

4.发送命令:通过SPI或SDIO等接口向SD卡发送特定的命令,以初始化SD卡。

5.接收响应:SD卡将返回初始化成功与否的响应,如果初始化成功,则可以进行后续的数据读写操作。

SD卡文件系统在进行数据读写之前,需要先设置SD卡的文件系统。

常用的文件系统包括FAT16、FAT32和exFAT等。

下面是SD卡文件系统的设置流程:1.格式化SD卡:使用格式化工具对SD卡进行格式化,以清除原有的文件系统和数据。

2.创建分区:根据需求,可以将SD卡分为一个或多个分区,并设置每个分区的大小。

3.创建文件系统:选择合适的文件系统类型,在分区上创建文件系统,并分配文件系统的容量。

4.分配文件表:文件系统会维护一个文件表,记录文件的位置、大小等信息。

在创建文件系统时,会分配一块空间来存储文件表。

5.设置文件权限:根据需要,可以设置文件的读写、执行权限,以保证文件的安全性。

SD卡数据读写操作SD卡的数据读写操作包括文件的创建、打开、读取、写入和关闭等。

下面是SD卡数据读写操作的详细流程:1.创建文件:通过文件系统接口,调用相关函数创建一个新的文件,并指定文件的名称和路径。

2.打开文件:使用文件系统的函数打开已经存在的文件,以便后续的读取和写入操作。

3.读取文件:通过文件系统提供的函数,在已经打开的文件中进行读取操作。

sd卡数据读写流程

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sd卡数据读写流程一、概述SD卡是一种常用的存储设备,应用广泛。

在进行SD卡数据读写操作时,需要了解其基本流程及相关细节。

本文将详细介绍SD卡数据读写流程。

二、准备工作1. 确认SD卡类型:根据需求选择合适的SD卡类型,如标准SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡等。

2. 准备读写设备:需要使用支持SD卡的读写设备,如读卡器、手机、相机等。

3. 系统环境:根据不同操作系统选择相应的驱动程序和开发工具。

三、初始化SD卡1. 电源接口:将SD卡插入读写设备中,并接通电源。

2. 查找CMD线:通过CMD线查找到SD卡,并发送复位命令。

3. 发送初始化命令:发送初始化命令后,等待SD卡响应并返回状态码。

四、读取CID和CSD寄存器信息1. 发送CMD10命令:通过CMD10命令可以获取CID寄存器信息。

2. 发送CMD9命令:通过CMD9命令可以获取CSD寄存器信息。

五、设置Block长度1. 发送CMD16命令:通过CMD16命令设置Block长度,即每次读取或写入的字节数。

六、数据传输1. 读取数据:发送CMD17命令,指定读取的起始地址和读取的Block数量,等待SD卡响应并返回数据。

2. 写入数据:发送CMD24命令,指定写入的起始地址和写入的Block数量,等待SD卡响应并写入数据。

七、结束操作1. 发送CMD12命令:结束操作前需要发送CMD12命令,以停止多块传输。

2. 断开电源:操作完成后需要断开SD卡电源。

八、注意事项1. SD卡在进行读写操作时需要保持稳定的电压和供电。

2. 操作过程中需要注意各种状态码及其含义。

3. 合理选择Block长度可以提高读写速度。

以上就是SD卡数据读写流程的详细介绍。

在实际应用中,还需要根据具体情况进行合理调整和优化。

单片机对SD卡读写系列(三)

单片机对SD卡读写系列(三)

单片机对SD卡读写系列(三)
对SD 卡的驱动主要有初始化、读、写、擦除等。

1、初始化步骤:
(1)延时至少74clock
(2)发送CMD0,需要返回0x01,进入Idle 状态
(3)循环发送CMD55+ACMD41,直到返回0x00,进入Ready 状态。

如果是MMC,此步应发送CMD1。

2、读步骤:
(1)发送CMD17(单块)或CMD18(多块)读命令,返回0x00
(2)接收数据开始令牌0xfe(或0xfc)+正式数据512Bytes + CRC 校验2Bytes
默认正式传输的数据长度是512Bytes,可用CMD16 设置。

3、写步骤:
(1)发送CMD24(单块)或CMD25(多块)写命令,返回0x00
(2)发送数据开始令牌0xfe(或0xfc)+正式数据512Bytes + CRC 校验2Bytes
4、擦除步骤:
(1)发送CMD32,跟一个参数来指定首个要擦出的扇区号(SD 手册上说
是块号)
(2)发送CMD33,,指定最后的扇区号
(3)发送CMD38,擦除指定区间的扇区
此3 步顺序不能颠倒。

还要注意发送CMD 命令时,后面要跟一个字节的CRC 校验数据,总之要保证每次发送的数据包长度符合协议要求,命令、数据符合时序要求。

单片机读写SD卡教程

单片机读写SD卡教程

重声明:本实验并不是对所有SD卡都能成功运行第一步:翻开winhe*软件,用读卡器读SD卡,在winhe*中查看SD卡点击查找〔ctrl+F〕Array输入FAT〔找到DBR处〕发现DBR起始于0*11200扇区地址,它必是512所以在程序中读一个扇区时一定要是5120*EB,本程序读一下这个地址的值看看是否正确。

注意有的看看程序吧*include <reg52.h>*define uchar unsigned char*define uint unsigned int//=============================================================//定义SD卡需要的4根信号线sbit SD_CLK = P1^1;sbit SD_DI = P1^2;sbit SD_DO = P1^0;sbit SD_CS = P1^3;sbit Beep=P2^0;//用来调程序标志//===========================================================//===========================================================//定义512字节缓冲区,,89C52直接定义成unsigned char DATA[80];,太大了RAM不够unsigned char *data DATA[512];void delay(unsigned int z){unsigned int *,y;for(*=z;*>0;*--);for(y=110;y>0;y--);}//===========================================================//写一字节到SD卡,模拟SPI总线方式void SdWrite(unsigned char n){unsigned char i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=0;SD_DI=(n&0*80);n<<=1;SD_CLK=1;}SD_DI=1;}//===========================================================//从SD卡读一字节,模拟SPI总线方式unsigned char SdRead(){unsigned char n,i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=1;SD_CLK=0;n<<=1;if(SD_DO) n|=1;}return n;}//============================================================//检测SD卡的响应unsigned char SdResponse(){uchar i=0,response=0;while(i<=8){response = SdRead();if(response==0*00)break;if(response==0*01)break;i++;}return response;}//=============================================================== =//发命令到SD卡void Sdmand(unsigned char mand, unsigned long argument, unsigned char CRC) {SdWrite(mand|0*40);/*SdWrite(((unsigned char *)&argument)[0]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[1]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[2]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[3]);*/SdWrite(argument>>24);SdWrite(argument>>16);SdWrite(argument>>8);SdWrite(argument);SdWrite(CRC);}//=============================================================== =//初始化SD卡unsigned char SdInit(void){unsigned char i;unsigned char response=0*FF;P3=0*ff;SD_CS=1;for(i=0;i<=0*fe;i++)SdWrite(0*ff);SD_CS=0;Sdmand(0*00,0,0*95);SD_DI=1;response=SdResponse();if(response!=0*01){return 0;}if(response==0*01){ //不管什么SD卡都能进入这一步,同时也说明硬件没问题SD_CS=1;//Beep=0;//while(1);//用来查看程序能否运行到这一步,去掉//即可SdWrite(0*ff);SD_CS=0;while(1){Sdmand(0*01,0,0*ff);//Sdmand(0*01,0*00000000,0*ff);//进SPIresponse=0*ff;SD_DI=1;for(i=0;i<250;i++)//response!=0*00//等待回复{response=SdResponse(); //Beep=0;/if(response==0) break;}if(response==0) {break;}//回复0则通过SPI,只要通过SPI后面的指令才能继//续// Beep=0;}// Beep=0;//看程序能否跳出来,挑不出来则进不了SPISD_CS=1;SdWrite(0*ff);SD_CS=0;// Beep=0;return 1;}}//=============================================================== =//往SD卡指定地址写数据,一次最多512字节最好不要乱写否则fat系统被改掉SD卡打不开unsigned char SdWriteBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count;unsigned char dataResp;SD_CS=0;Sdmand(0*18,address,0*ff);if(SdResponse()==00){SdWrite(0*ff);SdWrite(0*ff);SdWrite(0*ff);//mand was a success - now send data//start with DATA TOKEN = 0*FESdWrite(0*fe);//now send datafor(count=0;count<len;count++) SdWrite(*Block++);for(;count<512;count++) SdWrite(0);//data block sent - now send checksumSdWrite(0*ff); //两字节CRC校验, 为0*FFFF 表示不考虑CRCSdWrite(0*ff);//Now read in the DATA RESPONSE tokendataResp=SdRead();while(SdRead()==0);dataResp=dataResp&0*0f; //mask the high byte of the DATA RESPONSE token SD_CS=1;SdWrite(0*ff);if(dataResp==0*0b){return 0;}if(dataResp==0*05)return 1;return 0;}//printf("mand 0*18 (Write) was not received by the SD.\n");return 0;}//=============================================================== ========//从SD卡指定地址读取数据,一次最多512字节unsigned char SdReadBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len) {unsigned int count,i;uchar response;SD_CS=0;// while(1)// {Sdmand(0*11,address,0*ff);// SD_DO=1;// P0=SdResponse();// P0=0*ff;// while(1);while(response!=0*fe && i<200) {response=SdRead();P0=response;i++;} // if(i>=200) Beep=0;// P0=0*f0;// }// Beep=0;for(count=0;count<512;count++) *Block++=SdRead();SdRead();SdRead();//Now read in the DATA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0*ff);return 1;}void main(){unsigned int mm;unsigned long AddTemp=0*11200;//70144;//SD卡地址第一个数据物理地址初始值70144是通过winhe*查看,对于你的SD卡肯定要改//可以用winhe*查看,一定要是512整数倍mm=SdInit();//SdReadBlock(DATA,AddTemp,1);delay(10);// Beep=0;if(DATA[0]==0*eb)Beep=0;// 看读的对不对while(1); }。

单片机读写SD卡电路设计

单片机读写SD卡电路设计

单片机读写SD卡电路设计单片机读写SD卡电路设计【摘要】本文设计了单片机读写SD卡电路,从硬件设计到软件实现的过程。

本文以STC32为例,描述了设计工作原理,并给出连接图和程序。

【关键字】SD卡单片机1引言安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,它被广泛地于便携式装置上使用,例如数码相机、个人数码助理(外语缩写PDA)和多媒体播放器等。

2SD卡SD卡就是SecureDigitalCard--安全数码卡,是由日本松下公司,东芝公司和美国SANDISK公司1999年8月共同开发研制的,具有大容量,高性能,尤其是安全等多种特点的多功能存储卡。

3系统设计方案系统硬件组成本设计硬件电路采用的整体结构如图1所示。

RS232—HOST(单片机)—SD 卡。

其中单片机采用流行的stc32,降低生产成本,串行接口RS232为标准3线制。

由稳定电压器供给5V电压,单片机通过SPI总线:时钟、输入、输出、片选4个I/O接口控制SD卡的读写操作。

由于SD卡的供电电压为3.3V,所以我采用了LM317对SD卡提供3.3V的电压。

SD的输入输出电压电平是3.3V的,而单片机的4个I/O接是5V的TTL电平,所以采用了74LVX4245电平转换驱动芯片,对SD卡的数据传输进行驱动。

当上电后,直接给单片机提供5V工作电压,通过LM317电压转换给SD卡提供3.3V工作电压。

单片机通过复位键对SD卡进行读写控制,单片机对SD卡不断发出数据,同时SD卡的DataOutI/O接口把数据发送给单片机。

实现单片机对SD卡的一次读写操作。

4系统程序设计4.1SD卡模态选择SD卡在工作时有两种总线模式:SD总线模式和SPI总线模式。

两种模式下。

单片机读写SD卡

单片机读写SD卡
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。在电能监测以及无功补偿系统中,要连续记录大量的电压、电流、有功功率、无功功率以及时间等参数,当单片机采集到这些数据时可以利用SD作为存储媒质。本文主要介绍了SD卡在电能监测及无功补偿数据采集系统中的应用方案。
结束语
实验结果表明单片机使用12MHz的晶体振荡器时,读写速度和功耗都基本令人满意,可以应用于对读写速度要求不高的情况下。本文详细阐述了用AT89C52单片机对SD卡进行操作的过程,提出了一种不带SD卡控制器,MCU读写SD卡的方法,实现了SD卡在电能监测及无功补偿数据采集系统中的用途
SPI_TransferByte(0xff);
SPI_TransferByte(0xff);
retry=0;
do{ temp=Write_Command_SD(SD_INIT,0);
//发送初始化命令
retry++;
if(retry==100) //重试100次
{SD_Disable(); //关片选
return(INIT_CMD1_ERROR);
//如果重试100次失败返回错误号
}
}while(temp!=0);
SD_Disable(); //关片选
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ return(TRUE); //返回成功
}
数据块的读写
本文的实现程序把SPI总线读写功能集成在一起,传递的val变量既是向SPI写的数据,也是从SPI读取的数据。具体程序如下:(程序是在Keil uVision2的编译环境下编写)

Freescale单片机实验指导书2【2024版】

Freescale单片机实验指导书2【2024版】

一般性实验实验一普通I/O口操作实验实验目的:1、熟悉SDIDE开发环境,熟悉GP32基本程序结构2、理解Freescale MCU的编程框架3、熟悉编程调试环境,编译、调试、下载运行第一个程序4、掌握I/O的基本编程方法范例程序:① A01_简单IO及程序框架\ FrmMain.ASM② C01_简单IO及程序框架\纯C\prgframe.prj③ C01_简单IO及程序框架\C&ASM混编\prgframe.prj实验要求:1、参看教材6.4节,熟悉实验板结构2、运行并读懂教材第7章的关于I/O口操作的LED灯控制程序3、按下列要求新建一程序:根据PB口低2位(PTB1和PTB0)的状态输出四种不同的LED显示效果,要求用最简洁的语句实现以下各效果。

(1)PTB1=0,PTB0=0时,效果为:8个LED中只有一个灯亮,亮灯顺序是从左到右,再从右到左,一个周期时间长度约4秒。

(效果1)(2)PTB1=0,PTB0=1时,效果为:8个LED中只有两个连在一起的灯亮,亮灯顺序是从左到右,再从右到左,一个周期时间长度约4秒。

(效果2)(3)PTB1=1,PTB0=0时,效果为:8个LED中只有一个灯亮,亮灯顺序是从左到右,再从右到左,一个周期时间长度约8秒。

(效果3)(4)PTB1=1,PTB0=1时,效果自定。

(效果4)实验二串行通信实验实验目的:1、理解串行通信基本原理,掌握MCU串行通信基本编程方法2、理解串行通信的查询方式和中断方式原理及其编程范例程序:1、C02_1串行通信查询方式\ H08SCI_1.prj2、C02_2串行通信中断方式\ H08SCI_2.prj3、A02_1串行通信查询方式\ SCIMain1.asm4、A02_2串行通信中断方式\ SCIMain2.asm5、以上四目录都有VB_SCI目录,该目录是对应Visual Basic6.0程序,运行在PC方,用来接收和发送数据。

单片机读写SD卡教程

单片机读写SD卡教程

郑重声明:本实验并不是对所有SD卡都能成功运行第一步:打开winhex软件,用读卡器读SD卡,在winhex中查看SD卡点这点击查找(ctrl+F)输入FAT(找到DBR处)发现DBR起始于0x11200扇区地址,它必是512整数倍,因为一个扇区含512BYTE,所以在程序中读一个扇区时一定要是512整数倍,否则会出错。

11200地址对应的值是0xEB,本程序读一下这个地址的值看看是否正确。

注意有的winhex编址是十进制看看程序吧#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//=============================================================//定义SD卡需要的4根信号线sbit SD_CLK = P1^1;sbit SD_DI = P1^2;sbit SD_DO = P1^0;sbit SD_CS = P1^3;sbit Beep=P2^0;//用来调程序标志//===========================================================//===========================================================//定义512字节缓冲区,,89C52直接定义成unsigned char DATA[80];,太大了RAM不够unsigned char xdata DATA[512];void delay(unsigned int z){unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--);for(y=110;y>0;y--);}//=========================================================== //写一字节到SD卡,模拟SPI总线方式void SdWrite(unsigned char n){unsigned char i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=0;SD_DI=(n&0x80);n<<=1;SD_CLK=1;}SD_DI=1;}//=========================================================== //从SD卡读一字节,模拟SPI总线方式unsigned char SdRead(){unsigned char n,i;for(i=8;i;i--){SD_CLK=1;SD_CLK=0;n<<=1;if(SD_DO) n|=1;}return n;}//============================================================ //检测SD卡的响应unsigned char SdResponse(){uchar i=0,response=0;while(i<=8){response = SdRead();if(response==0x00)break;if(response==0x01)break;i++;}return response;}//================================================================ //发命令到SD卡void SdCommand(unsigned char command, unsigned long argument, unsigned char CRC) {SdWrite(command|0x40);/*SdWrite(((unsigned char *)&argument)[0]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[1]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[2]);SdWrite(((unsigned char *)&argument)[3]);*/SdWrite(argument>>24);SdWrite(argument>>16);SdWrite(argument>>8);SdWrite(argument);SdWrite(CRC);}//================================================================ //初始化SD卡unsigned char SdInit(void){unsigned char i;unsigned char response=0xFF;P3=0xff;SD_CS=1;for(i=0;i<=0xfe;i++)SdWrite(0xff);SD_CS=0;SdCommand(0x00,0,0x95);SD_DI=1;response=SdResponse();if(response!=0x01){return 0;}if(response==0x01){ //不管什么SD卡都能进入这一步,同时也说明硬件没问题SD_CS=1;//Beep=0;//while(1);//用来查看程序能否运行到这一步,去掉//即可SdWrite(0xff);SD_CS=0;while(1){SdCommand(0x01,0,0xff);//SdCommand(0x01,0x00000000,0xff);//进SPIresponse=0xff;SD_DI=1;for(i=0;i<250;i++)//response!=0x00//等待回复{response=SdResponse(); //Beep=0;/if(response==0) break;}if(response==0) {break;}//回复0则通过SPI,只要通过SPI后面的指令才能继//续// Beep=0;}// Beep=0;//看程序能否跳出来,挑不出来则进不了SPISD_CS=1;SdWrite(0xff);SD_CS=0;// Beep=0;return 1;}}//================================================================//往SD卡指定地址写数据,一次最多512字节最好不要乱写否则fat系统被改掉SD卡打不开unsigned char SdWriteBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count;unsigned char dataResp;SD_CS=0;SdCommand(0x18,address,0xff);if(SdResponse()==00){SdWrite(0xff);SdWrite(0xff);SdWrite(0xff);//command was a success - now send data//start with DATA TOKEN = 0xFESdWrite(0xfe);//now send datafor(count=0;count<len;count++) SdWrite(*Block++);for(;count<512;count++) SdWrite(0);//data block sent - now send checksumSdWrite(0xff); //两字节CRC校验, 为0XFFFF 表示不考虑CRCSdWrite(0xff);//Now read in the DA TA RESPONSE tokendataResp=SdRead();while(SdRead()==0);dataResp=dataResp&0x0f; //mask the high byte of the DATA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0xff);if(dataResp==0x0b){return 0;}if(dataResp==0x05)return 1;return 0;}//printf("Command 0x18 (Write) was not received by the SD.\n");return 0;}//===================================================================== ==//从SD卡指定地址读取数据,一次最多512字节unsigned char SdReadBlock(unsigned char *Block, unsigned long address,int len){unsigned int count,i;uchar response;SD_CS=0;// while(1)// {SdCommand(0x11,address,0xff);// SD_DO=1;// P0=SdResponse();// P0=0xff;// while(1);while(response!=0xfe && i<200) {response=SdRead();P0=response;i++;} // if(i>=200) Beep=0;// P0=0xf0;// }// Beep=0;for(count=0;count<512;count++) *Block++=SdRead();SdRead();SdRead();//Now read in the DA TA RESPONSE tokenSD_CS=1;SdWrite(0xff);return 1;}void main(){unsigned int mm;unsigned long AddTemp=0x11200;//70144;//SD卡地址第一个数据物理地址初始值70144是通过winhex查看,对于你的SD卡肯定要改//可以用winhex查看,一定要是512整数倍mm=SdInit();//SdReadBlock(DATA,AddTemp,1);delay(10);// Beep=0;if(DATA[0]==0xeb) Beep=0;// 看读的对不对while(1);}。

sd卡读写模块的用法

sd卡读写模块的用法

SD卡读写模块是一种使单片机能够读写SD卡/TF卡的模块,它可以帮助单片机实现大容量存储方案。

该模块内置文件系统,可直接进行文件读写操作,适用于单片机系统。

使用SD卡读写模块时,需要了解其用法和操作。

1. 连接SD卡:将SD卡插入SD卡读写模块的卡槽中,确保卡槽与SD卡之间的接触良好。

2. 连接单片机:将SD卡读写模块与单片机相连接。

通常,SD卡读写模块会提供标准的SPI接口或MMC接口与单片机相连。

根据单片机的接口类型和SD卡读写模块的接口类型,选择合适的连接方式。

3. 初始化模块:在程序中调用SD卡读写模块的初始化函数,对模块进行初始化。

初始化过程中,模块会自动检测SD卡的类型和容量,并配置相应的操作模式。

4. 文件操作:通过调用SD卡读写模块的文件操作函数,实现文件的创建、删除、读取、写入等操作。

例如,可以使用open()函数打开一个文件,使用read()函数读取文件内容,使用write()函数写入文件内容,使用close()函数关闭文件。

5. 目录操作:通过调用SD卡读写模块的目录操作函数,实现目录的创建、删除、遍历等操作。

例如,可以使用mkdir()函数创建一个目录,使用rmdir()函数删除一个目录,使用opendir()函数打开一个目录,使用readdir()函数读取目录下的一个文件,使用closedir()函数关闭目录。

6. 卡操作:通过调用SD卡读写模块的卡操作函数,实现SD卡的格式化、挂载、卸载等操作。

例如,可以使用format()函数格式化SD卡,使用mount()函数挂载SD卡,使用umount()函数卸载SD卡。

需要注意的是,不同的SD卡读写模块可能具有不同的功能和操作方式,因此在使用时需要参考相应的模块手册或开发指南。

同时,为了提高程序的稳定性和可维护性,建议使用模块提供的函数进行操作,而不要直接操作SD卡的底层寄存器。

单片机读写SD卡教程

单片机读写SD卡教程

单片机读写SD卡教程引言:SD卡(Secure Digital Card)是广泛应用于各类数字设备上的一种存储介质。

它小巧轻便,可靠性高,容量大,因此在各种嵌入式系统中都广泛使用。

本教程将介绍如何使用单片机读写SD卡,包括初始化SD卡、读写数据等基本操作。

一、硬件准备在开始之前,我们需要准备以下硬件设备:1.一个支持SPI协议的单片机开发板(例如STC89C51、STM32等);2.一个SD卡插槽,或者是一个带有SD卡插槽的扩展板;3.杜邦线、面包板等连接器。

二、软件准备除了硬件设备,我们还需要准备以下软件工具:1. Keil C51、IAR、Keil MDK等单片机编译工具;2. SD卡相关的库文件,例如FatFs;3.一个用于测试的程序(可以是一个简单的读写数据的程序)。

三、连接SD卡插槽将SD卡插入到对应的插槽中,并将插槽与单片机的硬件SPI接口连接。

根据不同的开发板,连接方式可能有所不同,一般SPI接口包括SCK(时钟线)、MOSI(主机输出从机输入线)、MISO(主机输入从机输出线)和CS(片选线)等。

四、编写读写SD卡的程序在开始编写程序之前,我们需要先了解SD卡的工作原理。

SD卡通过SPI总线与单片机进行通信,通过发送特定的命令和参数实现读写操作。

以下是一个简单的读写SD卡的流程:1.初始化SD卡a.发送CMD0命令,将SD卡设置为SPI模式;b.发送CMD8命令,验证SD卡是否支持高速SPI模式;c.发送ACMD41命令,等待SD卡初始化完成。

2.读写数据a.发送CMD17命令,指定要读取的扇区地址;b.等待SD卡回应,确认读取命令执行成功;c.读取数据;d.发送CMD18命令,继续读取下一个扇区;e.重复步骤c和d,直到读取完所有数据;f.发送CMD12命令,停止读取。

g.发送CMD24命令,指定要写入的扇区地址;h.等待SD卡回应,确认写入命令执行成功;i.写入数据;j.发送CMD25命令,继续写入下一个扇区;k.重复步骤i和j,直到写入完所有数据;l.发送CMD12命令,停止写入。

基于单片机的SD卡读写系统设计

基于单片机的SD卡读写系统设计

SD卡读写系统设计1文献综述SD卡(Secure Digital Memory Card )中文翻译为安全数码卡,是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,它被广泛地于便携式装置上使用,例如数码相机、个人数码助理(PDA)和多媒体播放器等。

SD卡由日本松下、东芝及美国San Disk公司于1999年8月共同开发研制。

SD卡为9引脚,目的是通过把传输方式由串行变成并行,以提高传输速度。

它最大的特点就是通过加密功能,可以保证数据资料的安全保密,它还具备版权保护技术,所采用的版权保护技术是DVD中使用的CPRM 技术(可刻录介质内容保护)。

大小犹如一张邮票的SD记忆卡,重量只有2克,但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

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,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。

近年来,单片机系统发展迅猛,这不仅体现在CPU处理能力迅速提升、外界设备与处理器交互能力快速提高,更体现在单片机系统的复杂性日益提高、系统存储容量急剧增大。

这些变化对于数据操作的灵活性提出了越来越高的要求。

因此,如何系统地、灵活地管理数据文件就成了单片机系统开发者无法回避的问题。

文件系统的使用使开发者获得“路径”的概念,从而回避了存储介质的地址空间,不用每次都从头对物理介质进行操作。

文件系统提供清晰明了的API 函数,使上层应用层不再关心底层存储介质,而方便地利用标准接口访问底层存储器。

标准化的接口和层次分明的程序增加了程序的可移植性。

因此在单片机系统中植入文件系统是单片机系统发展的必然结果。

由于该系统是通过SD卡模组向SD卡写入一系列文件,这些文件需要被Windows 系列操作系统正确识别,并进行读写操作,因此,我们选择了应用最为广泛的FAT16文件系统。

sd卡数据读写流程

sd卡数据读写流程

sd卡数据读写流程SD卡是一种常见的存储媒介,它具有轻便、易携带、容量大、存储速度快等优势。

SD卡数据读写流程是指将数据从SD卡中读取出来或将数据写入SD卡中的整个过程。

一、SD卡的物理结构SD卡主要由控制器、记忆芯片和接口组成。

控制器负责管理SD卡的读写操作;记忆芯片是存储数据的核心部件,它采用闪存技术,可存储数据并保持数据不易丢失;接口是SD卡与主控制器进行通信的桥梁,一般采用SPI(串行外设接口)或SDIO(SD输入输出)接口。

二、SD卡读写流程1.初始化SD卡当主控制器接通SD卡电源时,首先要进行初始化操作。

初始化操作主要包括向SD卡发送复位命令、读取SD卡的OCR(操作条件寄存器)以及设置SPI或SDIO接口的工作参数等操作。

2.读取SD卡信息在SD卡初始化成功后,主控制器通过SPI或SDIO接口向SD 卡发送命令,读取SD卡ID信息、SD卡容量、SD卡速度等重要参数。

这些信息将在数据读写时起到重要作用。

3.读取文件SD卡上的文件存储在文件系统中,主控制器需要先读取文件系统,找到要读取的文件所在的位置。

一般情况下,文件系统采用FAT32格式,主控制器需要读取文件系统启动区扇区信息,从而找到文件所在扇区及其起始地址。

4.读取数据在找到文件所在位置后,主控制器就可以根据文件系统的信息,向SD卡发送读操作指令,读取文件数据。

读取数据时,主控制器需要根据SD卡的速度、数据传输模式等参数设置接口波特率、时序等参数。

5.写入数据SD卡写数据流程与读数据基本相同,只是主控制器需要向SD卡发送写操作指令,将数据写入SD卡中。

写入数据时,主控制器需要根据SD卡的容量、速度等参数设置写入数据的起始位置、写入数据的长度、写入数据的校验和等参数。

6.关闭SD卡当读写操作完成后,主控制器需要向SD卡发送停止指令,将SD卡彻底关闭。

关闭SD卡可以避免SD卡数据丢失、损坏等问题。

三、SD卡的数据保护SD卡存储的数据非常重要,因此在SD卡的读写过程中,需要采取一定的措施保护数据。

freescale_9s12十六位单片机原理及嵌入式开发技术_概述说明

freescale_9s12十六位单片机原理及嵌入式开发技术_概述说明

freescale 9s12十六位单片机原理及嵌入式开发技术概述说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍freescale 9S12十六位单片机的原理和嵌入式开发技术。

Freescale 9S12单片机是一款广泛应用于嵌入式系统设计中的重要硬件设备,具有强大的性能和丰富的外设功能。

在本文中,我们将深入探讨该单片机的基本原理、架构和指令集,以及它的存储器和外设功能。

同时,我将为您提供有关嵌入式开发技术的概述。

嵌入式系统已经成为现代科技领域中不可或缺的一部分。

了解嵌入式编程语言、工具链以及硬件与软件设计流程对于成功开发复杂系统至关重要。

1.2 文章结构本文共分为五个部分来进行论述。

第一部分是引言,我们将对文章做一个简单的概述以及介绍整篇文章的结构。

第二部分将详细介绍Freescale 9S12单片机的原理,包括概述、架构和指令集、存储器和外设功能等方面内容。

第三部分将提供有关嵌入式开发技术的概述,主要涉及嵌入式系统简介、嵌入式编程语言与工具链、硬件与软件设计流程等内容。

第四部分将探讨如何在Freescale 9S12单片机上进行嵌入式开发实践,包括开发环境的准备和安装、程序设计与调试技巧以及应用案例分析与优化策略。

最后,在第五部分中,我们将对文章进行总结并提出主要观点。

1.3 目的本文的目的是帮助读者了解Freescale 9S12十六位单片机的原理和嵌入式开发技术,并提供相关的实践经验和案例分析。

通过阅读本文,读者将能够全面了解该单片机的基本原理,掌握嵌入式开发技术的基础知识,并能够在实际项目中应用所学到的知识。

同时,本文还旨在激发读者对于嵌入式系统设计和开发的兴趣,并为他们打下坚实的基础。

2. Freescale 9S12单片机原理:2.1 单片机概述:Freescale 9S12是一种十六位单片机,由美国芯片制造商Freescale Semiconductor(现为NXP半导体)设计和生产。

它是嵌入式系统中常用的微控制器之一,广泛应用于汽车电子、消费电子和工业控制等领域。

Freescale单片机的SD卡数据读写设计

Freescale单片机的SD卡数据读写设计

-144-Freescale单片机的SD卡数据读写设计中国一汽无锡油泵油嘴研究所 杨 琛 张 雷 寇 伟 杨鹏翔 陆召振【摘要】本文讨论了使用Freescale单片机对SD卡进行文件读写的实现方式。

针对SD的电平特点,给出了SD卡与单片机的接口电路。

针对SD的SPI通讯模式,阐述了SD的初始化和读写程序需要注意的问题,最后通过读写实例验证了设计。

【关键词】SD;Freescale;SPI1.引言通过车载传感器对发动机参数采集和存储,Electronic Control Unit(ECU)可以判断发动机的工作状态和工作趋势。

许多车载传感器[1](例如燃油质量传感器)需要对发动机参数进行长期监控,单片机作为控制器件,其数据存储资源十分有限。

Secure Digital(SD)卡具有大容量、小体积、低功耗、非易失性以及兼容MMC卡等特点,是理想选择。

部分文章已介绍了单片机(如PIC、C51等)读写SD卡的应用实例[2,3],但这些单片机在汽车领域使用较少。

本文以Freescale公司的MC9S12XEP100[4]单片机为控制器,通过PC将图片文件存入SD卡,并将数据送入彩色液晶上实现循环播放实验,探讨了Freescale单片机对SD卡文件读写的设计方法,该方法可广泛应用于车载传感器的数据存储单元。

2.硬件系统2.1 SD卡的硬件特性SD卡[5]主要由存储芯片和控制芯片组成,SD卡控制芯片负责对数据的读写控制。

其工作电压为2.7-3.6V。

每次对SD卡进行数据读写时的最小单位是1个扇区,即512Byte。

SD卡支持两种操作模式,SD模式和SPI模式,因单片机的IO口资源限制,大多数应用都选择SPI模式。

SD总线模式包含4根数据线和1根命令线,传输速度可达到100Mbit/s。

SPI模式是4线制总线,SPI模式下的接口定义参见表1。

表1 SPI模式接口定义引脚名称功能引脚名称功能1CS片选6Vss地2DI数据输入7DO数据输出3Vss地8RSV保留4Vcc 3.3V电源9RSV保留5CLK时钟2.2 Freescale单片机特点Freescale推出的16位MC9S12XE系列单片机具有增强的系统集成性和更好的功能性[6]。

基于单片机的SD卡FAT文件系统读写设计

基于单片机的SD卡FAT文件系统读写设计

基于单片机的SD卡FAT文件系统读写设计基于单片机的SD卡FAT文件系统读写设计随着信息技术的飞速发展,高容量存储芯片日益向大容量小体积发展,其中以SD 卡、Micro SD 卡为突出代表。

SD 卡由日本松下、东芝及美国SanDisk 公司于1999 年8 月共同开发研制。

大小犹如一张邮票的SD 卡,重量只有2 g,却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

通过单片机处理SD 卡信息,可以将信息化嵌入式产业向更小体积发展。

考虑到稳定性与读取速度,研究中采用了Fr-eescale 公司的16 位单片机MC9S12XSl28MAA。

为了进一步满足嵌入式研究的实时调试与应用需要,把SD 卡的读取以及FATl6 文件系统的读取写入移植到此单片机中,使开发应用有更好的扩展性。

本文首次把FATl6 文件系统的读取移植到HCSl2X 单片机上,并通过HCSl2X 单片机的SPI 模块进行SD 卡的读写,取得了良好的效果。

1 研究平台和设计思想1.1 平台介绍①MCS9S12XSl28MAA:Freescale 公司16 位单片机HCSl2X 家族中的一员,相比于其他HCSl2X 单片机,去除了XGATE 协处理器,大大降低了成本。

此单片机内嵌了许多资源,包括128KB Flash、4 KB EEPROM、16 KBROM 以及多种通信接口。

②Micro SD 卡:采用SD 架构设计而成,尺寸几乎只有一片指甲盖大小,由摩托罗拉公司与SanDisk 公司共同研发,是一种超小型卡(11 mm×15mm×1 ram),约为SD 卡的1/4。

它支持3 种传输模式,SPI 模式(独立序列输入和序列输出),1 位SD 模式(独立指令和数据通道,独有的传输格式),以及4 位SD 模式(使用额外的引脚以及某些重新设置的引脚,支持4 位宽的并行传输)。

③CodeWarrior:Freescale 公司开发的编程环境。

单片机读写SD卡分析陈

单片机读写SD卡分析陈

单片机读写SD卡分析一、开篇二、硬件电路三、SPI操作1.初始化2.读3.写四、SD操作1.初始化2.读3.写五、FAT文件系统六、总结三、SPI操作1、SPI总线简介SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息,20世纪80年代由Motorola 首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。

SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。

SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCLK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。

其主要特点包括:可以同时发出和接受串行数据;可以作为主机或丛机工作;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护。

图1是SPI总线架构示意图。

图1 SPI 总线架构基本特点:1.同步2.串行3.全双工4.非即插即用5.一主多从更多细节:1.同步时钟有主控芯片产生,每个时钟传输一位数据2.数据在传输前,首先要进行并转串,才能用一条线传输3.两条数据线,一条输入、一条输出4.主从双方有关于SPI传输的先验知识,如比特顺序、数据长度等5.数据传输有主控芯片发起,每次只与一个从芯片通讯SPI是一种同步全双工的通讯接口,每个时钟在两条数据线上各传输一比特数据。

SPI接口的一个缺点:没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。

工作模式:原理上讲,串行传输是按位传输方式,只利用一条信号线进行传输SPI由工作方式的不同,可分为两种模式:主模式和从模式 1).主模式将Master的数据传送给Slave,8位数据传送,传送完毕,申请中断2).从模式从控制器从SIMO引脚接收串行数据并把数据移入自身移位寄存器的最低位或最高位。

freescale单片机程序设计

freescale单片机程序设计

(5)FDB 双字节常数定义命令 格式:(标号)FDB表达式(,表达式,…表达式) FDB命令可以有一个或多个操作数,由“,”隔开。与FCB命令不 同的是,FDB命令中每一个操作数是16位的,将16位操作数存入目 标地址,高位字节在前,低字节在后(这一点与Intel系列单片机 的存放顺序恰好相反)。标号被赋予第1个操作数的首地址值。其 中操作数可以是数字常数,字符常数,符号或表达式。若有多个 操作数,且两分隔符中有空操作数,则系统则默认为2个字节的0。 例如:LED FDB $1000,,$2000 表示将值$1000,$0000,$2000存入标号为LED开始的存储单元中
软件编译和仿真调试。采用各种显示手段,尽量对程序进行比较完整 的测试,不把问题遗留到硬件仿真和脱机验证阶段阶段。
开始编程?
一. 分析问题:任务是什么?工作过程(顺序)?现有条件(硬件结构)、已知数据、 运算精度、处理速度等。
二. 确定算法:将实际问题转化为程序处理模块。 三 . 画程序流程图:
操作数形式 无
<表达式> #<表达式> <表达式>,X <表达式>,<表达式> <表达式>,<表达式>,<表
达式>
寻址方式 累加器或隐含寻址 直接,扩展或相对寻址
立即数寻址 变址寻址
位置1或清零 位测试并转移
S08允许使用的运算符及其含义如下图:
符号 + — * / % | ^ &
含义 加 减 乖 除
计算机只能识别机器码——二进制数据,指令助记符和 十六进制编码,是为了便于人们理解和记忆。 汇编程序:用助记符以及符号地址或标号书写的程序 , 就称为“汇编源程序”,只有经过汇编程序翻译成机器 码才能执行,这个翻译过程就称之为“汇编”。

51单片机实现对SD卡的读写

51单片机实现对SD卡的读写

51单片机实现对SD卡的读写51单片机实现对SD卡的读写SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛,时下已经成为最为通用的数据存储卡。

在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD卡作为其存储设备。

SD卡之所以得到如此广泛的使用,是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。

既然它有着这么多优点,那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来,将使系统变得更加出色。

这就要求对SD卡的硬件与读写时序进行研究。

对于SD卡的硬件结构,在官方的文档上有很详细的介绍,如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。

要实现对它的读写,最核心的是它的时序,笔者在经过了实际的测试后,使用51单片机成功实现了对SD卡的扇区读写,并对其读写速度进行了评估。

下面先来讲解SD卡的读写时序。

(1)SD卡的引脚定义:SD卡引脚功能详述:引脚编号SD模式 SPI模式名称类型描述名称类型描述1 CS/DAT3 IO或PP 卡检测/数据线3 #CS I 片选2 CMD PP 命令/回应DI I 数据输入3 VSS1S 电源地VSS S 电源地4 VDDS 电源VDD S 电源5 CLK I 时钟SCLK I 时钟6 VSS2S 电源地VSS2 S 电源地7 DAT0 IO或PP 数据线0 DO O或PP 数据输出8 DAT1 IO或PP 数据线1 RSV9 DAT2 IO或PP 数据线2 RSV注:S:电源供给 I:输入 O:采用推拉驱动的输出PP:采用推拉驱动的输入输出SD卡SPI模式下与单片机的连接图:SD卡支持两种总线方式:SD方式与SPI方式。

其中SD方式采用6线制,使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。

而SPI方式采用4线制,使用CS、CLK、DataIn、DataOut 进行数据通信。

SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快,采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用 SPI模式。

采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。

f于单片机和串口的SD卡读取平台的设计

f于单片机和串口的SD卡读取平台的设计

万方数据万方数据万方数据基于单片机和串口的SD卡读取平台的设计作者:刘润, LIU Run作者单位:青海师范大学物理系,青海,西宁,810008刊名:现代电子技术英文刊名:MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年,卷(期):2010,33(16)被引用次数:0次参考文献(10条)1.SD Memory Card Specifications2.陈春.徐建华.陈柏润计算机GBK汉字输入法速查字典 20083.刘海成AVR单片机原理及测控工程应用 20084.安格斯生.Jan Axelson精英科技.串行端口大全 20015.张军.宋涛AVR单片机C语言程序设计实例精粹 20096.孙俊喜LCD驱动电路、驱动程序设计及典型应用 20097.关硕.关济实FAT16文件系统在单片机存储系统上的实现 2008(3)8.薛园园.赵建领USB应用开发实例详解华清远见嵌入式培训中心 20099.廖继海.梁志明.罗广君.苏达彦基于AVR单片机的LED显示屏的灰度设计与实现 2007(3)10.沈世镒.陈鲁生编码理论基础 2005相似文献(10条)1.学位论文韩方基于DSP的数据存储与传输系统的研究与设计2010随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理已经成为高速实时处理的一项关键技术。

因为DSP芯片具有强大的数据处理功能,所以在信号处理方面得到了广泛的应用。

许多要求对高速采集的数据进行快速处理的实时数据采集处理系统,都选用数字信号处理器(DSP)作为核心处理器。

本文设计了一种基于数字信号处理器的高速数据存储与传输系统,并给出了具体的软硬件实现。

根据系统结构与功能的要求,使用了TI公司的TMS320F2812型号的DSP芯片作为核心处理器,这款DSP有丰富的外部接口,可以使电路结构设计简单,成本低廉,开发周期相对较短。

实现了处理A/D采样数据和显示处理结果等功能,并且,由于需要采集处理的数据量很大,TMS320F2812内部的存储资源无法满足系统的要求,本文结合DSP芯片存储结构的特点,实现了采集数据的串口传输和SD卡存储等功能。

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生,其长度为L 个0 / 1 字符 串。 1 . 2 . 3 计 算 适 应 度 遗 传 算 法 中 , 以种 群 中 每 个 个 体 适 应 度 的 大小来确定该个体被遗传 到下一代的概率 。 1 . 2 . 4 选 择 在 遗 传 算 法 中 通 过 选 择将 优 良 的个 体 直 接 插 入下一代 的新群体 中,体现 “ 优 胜 劣 汰 ” 的 原 则 。选 择 优 良 个 体 的 方 法 通 常 采 用 轮 盘法 , 其 基 本 思 想 是 :个 体 被 选 择 的 概 率 取 决 于 个 体
具设计 了太阳能热利用系统的控制器 ,利用遗传算法编 写控 制程 序,进行控制器的参数优化 ,从 而实现 了对太阳能的最大利用率 ,改变 了惯用的依靠经验选取参数,效率
低难 以 实 现 最 优 化 的 缺 陷 。 仿 真 结 果 验 证 7智 能 优 化 算 法 的有 效 性 。 【 关 键 词 】 太 阳 能 热 利 用 ;遗 传 算 法 ;Ma d a b
图l 所示 :

其 中,P 为个 体 i 被 选 中 的概 率 ,f . 为 个体i
—[ 三



.1
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的适应度,Ef 为群体的累加适应度。
1 . 2 . 5 交 叉 在 遗 传 算 法 中 交 叉 是 产 生 新 个 体 的 主 要 方 法 , 与 生 物 学 中 的 杂 交 类 似 ,使 不 同个 体 的 基 因 相 互 交 换 以产 生 新 的 个 体 。 交 叉 的 具 体 操 作 过程如下所示 : ( 1 ) 假 设群 体 数 为 M ,对 群 体 中 的个 体 进 行
两两配对。 ( 2 ) 每 一 对 相 互 配 对 的 个 体 ,随 机 设 置 某 个或 某几 个基 因作 为交叉 点 ,长度 为L 的 染 色体有 ( L — 1 ) 个 可 能 交 叉 的基 因 。 ( 3 ) 对 每 一 对 相 互 配 对 的个 体 ,依 设 定 的

图 1太 阳 能热 利 用 控 制 系统 原 理 图
这 是 一 个 太 阳 角 度 跟 踪 控 制 系 统 , 该 系 统 将 特 性 完 全 相 同 的 两 个 光 敏 作 。 1 . 遗传 算法及其实现过程 1 . 1遗 传 算 法 介 绍
遗 传 算 法 是 一 种 借 鉴 生 物 界 自然 选 择 和 遗 传 机 制 的 随 机 搜 索 寻 优 技 术 , 其 主 要 特 点 是 群 体 搜 索 策 略 和 群 体 中个 体 之 间 的 信 息 交 换 ,搜 索 不 依 赖 于 梯 度 信 息 ,尤 其 适 用 于 处 理传 统 搜 索 方 法 难 以解 决 的 复 杂 和 非 线 性 问题 , 可 广 泛 应 用 于 机 器 学 习 、 组 合 优 化 、 自适 应 控 制 、 规 划 设 计 等 领 域 , 是 二 十 一 世 纪 智 能 计 算 的 关 键 技术 之一 。基本 遗传 算法 ( S G A ) 是 一 种 群 体 操 作 , 该 操 作 以群 体 中 的 所 有 个 体 为 对 象 , 使 用 三 种 基 本 遗 传 算 子 , 通 过 对 生 物 遗 传 和 进 化 过 程 中选 择 、 交 叉 、 变 异 机 理 的 模 拟 ,选 取 性 能 优 良 的 个 体 一 代 一 代 遗 传 下 去 , 完 成 对 问 题 最 优 解 的 自适 应 搜 索 过 程 。 1 _ 2 遗 传 算 法 的 实 现 过 程 1 . 2 . 1编 码 般采 用二进 ¥ J  ̄ o / 1 字 符 编 码 , 其 编 码 和 解码过程如 下:
统 是 太 阳 跟 踪 装 置 的神 经 中 枢 ,控 制 系 统 的 决 策 能 力 制 约 着 跟 踪 装 置 运 行 的 精 确 度 和 太 阳 能 接 收 效 率 等 诸 多 技 术 指 标 。 因 此 ,研 究 太 阳 能 热 利 用 系 统 、设 计 太 阳 能 跟 踪 装 置 的控 制 器 是
的相对适应度 。
P 一—L

② 规 定 最 小 的 偏 差 , 使 得 l , 衄 , l ≤ ,其 中,f … 为 每 代 最 大 适 应 度 ,f 为 已知 的 适 应 度 目标 。③观 察适 应度 的变化趋势。 在G A 初 期 ,最 优 个 体 的 适 应 度 以及 群 体 的 平均适 应度都较 小,随G A 操 作 ,适 应 度 变 化 , 在G A 后 期 ,适 应 度 渐 渐 趋 于 缓 和 或 停 止 。 2 . 太 阳 能 热 利 用控 制 系统 数 学 模 型 的 建 立 本 文 所 采 用 的 太 阳 能 热 利 用 控 制 系 统 原理
低 , 能 量 储 存 难 等 成 为 当前 太 阳 能 利 用 过 程 中 急 需解 决 的 关 键 问题 。 对 于 太 阳 能 热 利 用 系 统 而 言 , 如 何 设 计 太 阳 自动 跟 踪 装 置 ,提 高 太 阳 能 的 转 换 率 是 一 项 重 要研 究 课 题 。 遗 传 算 法 是 一 种 随 机 搜 索 的全 局 化 方 法 ,它 通 过 交 叉 和 变 异 操作 大 大 减 少 了受 初 始 状 态 的 影 响 ,使 搜 索 得 到 最优 结 果 而 不 停 留 在 局 部 最 优 处 。 本 文 采 用 Ma l f a b 仿 真 工
太 阳 能 是 一 种 清 洁 无 污 染 的 能源 ,在 不 可 再生 资源逐渐枯 竭的今 天发展前景非 常广阔 , 然 而 它 具 有 密 度 低 、空 间 与 时 间 分 布 不 断 变 化 的特 点 , 这 就 使 得 太 阳 能 的 收 集 和 利 用 变 得 更 具 有 挑 战 性 。在 太 阳 能 热 利 用 中 ,为 了 搜 集 到 更 多 的 热 能 ,必 须 使 集 热 器 从 日 出到 日落 跟 踪 太 阳 ; 理 论 分 析 表 明 ,应 用 精 确 的 太 阳跟 踪 装 置可 使太 阳 能接收 率提 高3 5 %以上 , 开 发 和 利 用 太 阳 跟 踪 装 置 势 在 必 行 。 本 课 题 是 基 于 遗 传 算法 来优化太 阳能控制 器的跟踪状态 ,提高太 阳 能 热 利 用 控 制 系 统 的 效 率 。 太 阳跟 踪 装 置 一 般 由 跟 踪 机 构 和 控 制 系 统 两 部 分 组 成 , 控 制 系











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青 岛工学 院 李艳英 于春晓
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