在SPI總線模式下。CS為主控制器向卡發(fā)送的片選信號(hào)，SCLK為主控制器向卡發(fā)送的時(shí)鐘信號(hào)。DI（DataIn）為主控制器向卡發(fā)送的單向數(shù)據(jù)信號(hào)，DO（DataOut）為卡向主控制器發(fā)送的單向數(shù)據(jù)信號(hào)。SD卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，還具有卡接口控制器、寄存器以及SD和SPI兩種模式的對(duì)外接口等。外部主控制器訪問(wèn)卡的外部信號(hào)線并不與存儲(chǔ)器單元直接相連，而是通過(guò)卡的接口控制器與存儲(chǔ)器單元接口相連?？▋?nèi)存儲(chǔ)單元的讀，擦，寫由卡接口控制器根據(jù)主控制器的命令自動(dòng)處理完成，而主控制器無(wú)須知道卡內(nèi)是如何操作、管理存儲(chǔ)單元的。SD卡內(nèi)部有6個(gè)信息寄存器，用來(lái)設(shè)置和保存操作卡的關(guān)鍵信息，有兩個(gè)狀態(tài)寄存器，用來(lái)記錄操作卡的當(dāng)前狀態(tài)。

　　采集儀的主控制器采用了C8051F020單片機(jī)。C8051F020是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片。這個(gè)系列單片機(jī)與8051在指令上完全兼容，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)的8051單片機(jī)。又?jǐn)U展了豐富的外設(shè)，是一種名副其實(shí)的SOC （System On Chip）單片機(jī)，與SD卡系統(tǒng)相關(guān)的特性如下：

　　單片機(jī)內(nèi)部采用流水線結(jié)構(gòu)。指令運(yùn)行速度高。指令運(yùn)行速度比一般的80C51系列單片機(jī)提高了大約10倍。

　　具有SPI 硬件接口?？膳cSD卡的SPI 總線很好接口。

　　具有8個(gè)8位I/O端口。除滿足數(shù)據(jù)采集需要外。有足夠的口線用于單片機(jī)與SD卡的連接。而且。這些口線可通過(guò)軟件進(jìn)行配置，獲得不同的功能，其中SPI 接口，就是通過(guò)配置相關(guān)寄存器而獲得的。

　　具有可擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)。支持22個(gè)中斷源。

　　片內(nèi)存儲(chǔ)器包括64KB的Flash、和4KB的XRAM。不需要擴(kuò)展存儲(chǔ)器。就可以滿足文件系統(tǒng)的建立和訪問(wèn)SD 卡的需要。