基于sd卡存储的鼾声记录仪毕业设计(编辑修改稿)

基于sd卡存储的鼾声记录仪毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

SPI。 如果接到复位命令（ CMD0）时， CS 信号有效（低电平）， SPI 模式启用。 接口 :该 SD 卡的接口可以支持两种操作模式： ⑴ SD 卡模式 ⑵ SPI 模式 主机系统可以选择以上其中任意一种模式， SD 卡模式允许 4 线的高速数据传输。 SPI 模式允许简单通用的 SPI 通道接口，这种模式相对于 SD 模式的不足之处是丧失了速度。 表 21 SD 卡针脚定义 针脚 名称 类型 描述 1 CD DAT3 I/O/PP 卡监测数据位 3 2 CDM PP 命令 /回复 3 Vss S 地 4 Vcc S 供电电压 5 CLK I 时钟 6 Css2 S 地 7 DAT0 I/O/PP 数据位 0 8 DAT1 I/O/PP 数据位 1 9 DAT2 I/O/PP 数据位 2 1： S：电源供电， I：输入 0：输出 I/O:双向 PP:I/O使用推挽驱动 SD卡的总线概念 SD 总线允许强大的 1 线到 4 线数据信号设置。 当默认的上电后， SD 将 使用DAT0 初始化之后，主机可以改变线宽（即改为 2 根线，三根线。 ）、混合的 SD卡连接方式也适合于主机。 在混合连接中 Vcc， Vss 和 CLK 的信号连接可以通用。 但是，命令，回复，和数据（ DAT3）这几根线，各个 SD 卡必须从主机分开。 这个特性使得硬件和系统上交替使用。 SD 总线上通信的命令和数据比特流从一个起始位开始，以停止位终止。 CLK：每个时钟周期传输一个命令或数据位。 频率可在 025MHz 之间变化。 SD 卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生 025MHz 的频率。 CMD:命令从该 CMD 线上串行传输，一个命令式一次主机到从卡操作的开长春理工大学本科毕业设计 9 始。 命令可以以单机寻址（寻址命令）或呼叫所有卡（广播命令）方式发送。 回复从该 CMD 线上串行传输。 一个命令 是 对之前命令的回答。 回复可以来自单机或所有卡。 DAT03：数据可以从卡传向主机或副 versa。 数据通过数据线传输 [6]。 表 22 SPI 模式针脚定义 针脚 名称 类型 描述 1 CS I 片选（负有效） 2 DI I 数据输入 3 Vss S 地 4 Vcc S 供电电压 5 CLK I 时钟 6 Vss2 S 地 7 DO O 数据输出 8 RSV 9 RSV 1： S:电源供电， I:输入 O：输出 I/O：双向 PP:I/O 使用推挽驱动 注意： SPI 模式时，这些信号需要在主机端用 10100K 欧的电阻上拉。 SPI总线允许通过 2 通道（数据入和出）传输比特数据。 SPI 兼容模式使得 MMC 主机系统通过很小的改动就可以使用 SD 卡。 SPI 模式使用字节传输。 所有的数据融合到一些字节中并 aligned to the CS signal（可能是：通过 CS 信号来矫正）、 SPI模式的优点就是简化主机的设计。 特别的， MMC 主机需要小的改动 SPI 模式相对于 SD 模式的不足之处是丧失了速度性能。 图 25 SD 卡 的 连接电路图 长春理工大学本科毕业设计 10 图 26 SD 卡时序图 TFT 真彩屏显示器 在嵌入式设计中常常会使用 LCD 屏，现在常用的屏大部分都是高性能的。 因为 LCD 屏的生产厂商很多，标准不统一， LCD 屏 幕 往往不能与 LCD 控制器无粘合连接，所以在使用 LCD 屏时，厂家还会推荐使用其专为 LCD 屏是设计的时序芯片，例如， Sharp 的 LCD LQ035Q7DB02 配套的控制器为 LZ9FC22；日本的 LCD 屏是 16 位色的，本身价格很高，控制器成本也非常高，性能却不见得好，采用高性能的 24 位真彩色屏是比较理想的，但接口逻辑需要重新设计。 RGB565RGB888 的转换 以友达光电 AUO 生产的 A06QU01 为例，这是一种 24 位的 TFT 真彩屏，分辨率为 320x240，每个像素由 RGB888 表示，其控制时序图 27 所示， LCD 要求的时序由帧同步（ VSYNC）、行同步（ HSYSNC）、比特时钟（ DCLK）及数据（ Data【 0:7】）构成，帧同步和行同步只是每一帧和每一行的开始。 A06QU01 每帧 240行，每行 320 个像素，每个像素由一次产生的 8b 红、 8b 绿、 8b 蓝（ R1， G2，B3， R4， G5,B6… ）构成，所以称为 RGB888. 图 27 RGB565RGB888 转换器仿真结果 长春理工大学本科毕业设计 11 以 PXA25x 为代表的嵌入式处理器拥有一个 LCD 控制器，可以将这个控制器配置为最高 16 位的 TFT LCD 平控制器，其控制时序如图 1 所示， LCD 要求的时序由帧同步（ CSYNC）、行同步（ HSYSNC）、点时钟（ PCLK）及数据（ Data【 0:15】）构成，帧同步和行同步只是每一帧和每一行的开始。 对于 A06QU01，每帧将有 240 行，每行有 320 个像素，每个像素由 5b 红、 6b 绿、 5b 蓝构成 16位数据 [7]，称为 RGB565。 将 RGB565 转换为 RGB888 要解决 2 个问题 ： 1）比特时钟 3 倍频。 LCD 控制器每个像素用一个时钟 1 次送出 16b 数据，而 LCD 屏每个像素需要 3 个钟头，每次获得 8b。 这样就需要产生 1 个 3 北域点时钟 PCLK 的时钟。 2） 16b 到 24b 数据分解。 在 LCD 控制器送出 16b 数据时，需要缓存，并分解出 RGB 信号分别送出， 5b 红、 6b 绿、 5b 蓝构成 16 位数据可以采用补 0 的方法，构成 8b 红、 8b 绿、 8b 蓝。 数据高位补 0 时色彩较柔和，地位补 0 时彩色较艳丽。 通常情况下，使用模拟锁相环技术可以实现均匀倍频，在这个设计中， 3 倍频时钟与 RGB 数据必须同步，否则会出现颜色错位 ；同时锁相环还需要书序分解电路配合使用，这样一个数字和模拟混合的电路会增加成本，因而特别设计使用了数字电路实现非均匀 3 倍频。 具体方案是：使用一个大于 6 小于 7 倍的 LCD屏比特时钟作为 CPLD 的主控制时钟， LCD 屏的时钟频率约为 7M 盒子，所以选择 CPLD 的主控制时钟频率为 48M 盒子。 pclk 微控制器输出的点时钟， pdata为 RBG565 数据 ， pclkout 和 pdataout 是送往 LCD 的信号， x7pclk 为 CPLD 的定时时钟，在 pclk 上升沿将 pdata 存入缓冲器 pdatabuf 并将内部状态位 datavalid置为，在 x7pclk 的上升沿，如果检测到 datavalid 为高，则使 pclkout 为低，将缓冲器中的数据取出高 5 位红色信号，补零后送到 pdataout，并将 datavalid 置为低 ，在下一个 x7 破产辽阔的上升沿将 pclkout 置高， 8b 数据送出到 LCD 屏。 使用这种方法一次将绿色及蓝色信号送出，在蓝色信号送出后，保持 pclkout 为高，知道下一个 datavalid 为高，进入下一次转换，从图中可以看出，数字 3 倍频信号pcklout 不是均匀的，；暗色数据时钟的占空比不是 50%【 8】。 根据 LCD屏数据手册的要求 ， pclkout 的占空比变换容许的范围是 40%60%，因而只要调整好 x7pclk的时钟频率，还是比较容易产生符合占空比要求的 pclkout时钟的， LCD 屏正常工作还需要帧同步（ CSYNC）和行同步（ HSYSNC）信号，这信号可以由软件驱动程序编程产生。 长春理工大学本科毕业设计 12 第 3 章 基于 SD 卡的鼾声测录仪的电路接口设计 将开始说明本设计的各组元器件之间电路接口连接设计，（由于电路图模版有限，将本应相连接的引脚标注在两个元器件的引脚上）如下图 31 所示， PB01PB1(T1)2PB2(AIN0/INT2)3PB3(AIN1/OC0)4PB4(SS)5PB5(MOSI)6PB6(MISO)7PB7(SCK)8PD0(RXD)14PD1(TXD)15PD2(INT0)16PD3(INT1)17PD4(CO1B)18PD5(OC1A)19PD6(ICP)20RESET9XTAL212XTAL113PA0(ADC0)40PA1(ADC1)39PA2(ADC2)38PA3(ADC3)37PA4(ADC4)36PA5(ADC5)35PA6(ADC6)34PA7(ADC7)33VCC10PC0(SCL)22PC1(SDA)23PC2(TCK)24PC3(TMS)25PC4(TD0)26PC5(TD1)27PC6(TOSC1)28PC7(TOSC2)29AVCC30AREF32GND31GND11PD7(OC2)21U7ATmega16L8PIAGNDGND GNDAVCC VCCC18C17C16R 360R8811772266335544U1TDA2882PB0PB1PB2PB3SS PB4MOSI PB5MISO PB6SCK PB7PD0PD1PD2PD3PD4PD5PD6PD7RSTXTL2XTL1PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7AREFAGNDGND10uHL1GNDGNDC247KR1R2+3~6VKMIC220uFC1220uFC41uFC3GNDGNDGNDDIR1A02A13A24A35A46A57A68A79GND10VCC20QE19B018B117B216B315B414B513B612B711U3245DIR1A02A13A24A35A46A57A68A79GND10VCC20QE19B018B117B216B315B414B513B612B711U42451234 56 78910111213141516NC1718NCJ3R13V3GNDGNDGND39DB038DB937NC/LED36LEDA35LED134LED233LED332X+31Y+30X29Y28IM327IM026RST25DB1724DB1623DB1522DB1421DB1320DB1219DB1118DB1017DB816DB715DB614DB513DB412DB311DB210DB19RD8WR7RS6CS5IOVCC4VDD3GND2GND1*3V3GNDGND3V33V3PSBRSRWRDDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17RESETIM0GNDYXY+X+GNDGNDGND3V3GNDGNDDB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17GNDRSRWRDPSBRESET3V3GNDRSRWRDRESETGND5VNCRSRWRDPSBGNDDB10DB11DB12DB13DB14DB15DB16DB17GNDPSBDAT29DAT31CMD2VSS3VCC4CLK5VSS26DAT107DAT18K110K211GND0SDGNDDAT2CSIMOSIGND。