MultiMediacard及其与单片机接口

摘要：ＭultiMediaCard是Ｓandisc公司推出的大容量串行Ｆlash存储卡，外形尺寸为３２mm×24mm×1.4mm,质量小于２g，７针引脚，便于开发设计小型的移动数码设备。本文重点介绍此类存储器与ＰＩＣ单片机的接口，给出实际的电路设计和软件代码示例。     关键词：MultiMediaCard 串行Flash存储卡　ＰＩＣ单片机　接口 1 概述 Sandisc公司推出的大大容量串行Flash存储器产品——MultiMediaCard(MMC)，通常叫作多媒体卡。它的体积比SmartMedia还要小，不怕冲击，可反复读写记录30万次，驱动电压2.7～3.6V,可变时钟频率 【MultiMediaCard (MMC) 与单片机接口详解】 MultiMediaCard（MMC）是由SanDisk公司开发的一种大容量串行Flash存储卡，主要用于移动数码设备。这种存储卡以其小巧的尺寸（32mm x 24mm x 1.4mm）和轻量级（小于2g）设计，以及其七针引脚接口，使得它非常适合在便携式电子设备中集成。MMC具有高耐用性，能承受冲击，并且可进行超过30万次的读写操作。它的驱动电压范围为2.7V到3.6V，时钟频率可变，最高可达20MHz，这使得数据传输速度得以提升。 MMC的主要特点还包括其存储区纠错功能，低功耗设计，当5ms内未接收到命令时自动进入休眠模式，以及支持热插拔，使得用户在设备运行时也能方便地添加或移除卡片。此外，MMC可以被格式化为FAT文件系统，便于与个人计算机等设备进行数据交换。 **2. MMC引脚排列与功能** MMC卡有两种构成技术：SMDB（二进制NAND）用于16MB和32MB容量的卡片，而SDMJ（Multi Level Cell NAND）则适用于64MB和128MB容量的卡片。这两种技术虽然容量不同，但引脚排列和尺寸保持一致。MMC卡的接口可以工作在两种通信协议下：MMC协议和SPI协议。MMC协议是默认的，提供更高的性能，支持大容量寻址和多数据块读写操作；而SPI协议虽然效率较低，但结构简单，易于与单片机连接，适用于许多嵌入式系统。 **3. MMC内部逻辑结构** MMC的内部结构包括MMC/SPI接口、单芯片控制器、数据闪存模块和控制线及数据线。MMC/SPI接口负责与主控制器通信，单芯片控制器执行各种控制功能，数据闪存模块则存储数据并支持灵活的访问方式，如扇区（sector）、擦除族（erase group）和写保护族（write protect group）。 **4. MMC/SPI通信协议** MMC上电后默认工作在MMC模式，若要切换到SPI模式，需遵循特定的设定流程。SPI模式设计简单，适合许多嵌入式应用，但传输速度较慢。SPI接口使用CLK、DataIn、DataOut和CS（Chip Select）四条线进行数据交互，有四种操作模式，其中模式3在本设计中被采用。 **4.2 MMC卡命令与答复信号** MMC的所有命令都是6字节长，包含一个CRC校验字，数据传输从高位开始。命令的响应由设备根据所接收到的命令进行，通过SPI接口进行通信。理解这些命令和响应对于正确地控制和读写MMC卡至关重要。 在设计单片机与MMC的接口时，需要考虑如何适配SPI协议，配置正确的时钟相位和极性，以及如何发送和接收命令与数据。实际的电路设计会涉及到MMC的电源管理、时钟信号生成、片选信号控制以及数据的读写操作。软件代码方面，需要编写程序来生成和解析命令，处理数据传输，并确保数据的完整性和正确性。 MMC与单片机接口设计是一项综合了硬件电路设计和嵌入式软件编程的任务，需要深入理解MMC的特性、SPI通信协议以及单片机的I/O控制，才能实现高效可靠的存储卡功能。