基于GPS的車輛行駛信息記錄系統(tǒng)的設(shè)計(SD卡存儲GPS信息)

1、沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- I -摘摘 要要隨著汽車擁有量的逐年增加，道路擁擠和交通事故頻頻發(fā)生，這不僅給人們出行帶來極大不便，而且還涉及到能源浪費、環(huán)境污染、人民生命安全等多方面問題。如何加強對車輛的管理，規(guī)范駕駛員的駕駛行為，減少交通事故的發(fā)生，營造一個和諧、通暢的行車環(huán)境己成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。 本課題的主要內(nèi)容是：利用 GPS 接收機、微控制器、存儲設(shè)備等設(shè)計了一個具有定位功能的車輛行駛信息記錄系統(tǒng)。車輛行駛信息記錄系統(tǒng)主要由 1 片MSP430F149 型號的單片機組成的控制電路、GPS 接收模塊組成的信息接收電路、SD 卡讀寫模塊電路

2、組成。GPS 接收模塊接收 GPS 實時數(shù)據(jù)，經(jīng)過 MSP430 單片機解析，提取出所需要的時間以及經(jīng)緯度信息通過串口發(fā)送到 SD 卡存儲起來。SD 卡在寫入數(shù)據(jù)時會創(chuàng)建可命名的 txt 文件，將收到的數(shù)據(jù)存儲在所命名的文件中。經(jīng)過多次的系統(tǒng)調(diào)試和實驗，所設(shè)計的系統(tǒng)可正常工作，可實現(xiàn)對車輛實時位置信息的記錄，從而監(jiān)控車輛的行駛信息。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：GPS 全球定位系統(tǒng)；微控制器；SD 卡；信息存儲沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- II -AbstractWith yearly increase in car ownership, road congestion and traf

3、fic accidents occur frequently, which not only caused great inconvenience to the people to travel, but also to the energy waste, environmental pollution, and other aspects of peoples lives and safety issues. How to strengthen the management of the vehicle, the drivers driving behavior norms, reduce

4、traffic accidents, to create a harmonious, smooth traffic environment has become an important issue for transportation and security administration faces.The main contents of this paper are: the use of GPS receivers, microcontrollers, memory devices, such as a vehicle designed to travel with position

5、ing information recording system. Vehicle information recording system consists of a microcontroller MSP430F149 model consists of a control circuit, the information receiving circuit consists of a GPS receiver module, SD card reader module circuit. GPS receiver module receives GPS real-time data, pa

6、rse through the MSP430 microcontroller, and latitude and longitude information extracted from the time needed to send through the serial port to the SD card for storage. SD card data will be created when writing txt file can be named, will receive the data stored in the named file.After several syst

7、em debugging and experiments, the system can work properly designed, can achieve real-time vehicle location information records, thereby monitoring a vehicle traveling information.Keywords：GPS global positioning system; MCU; SD card; information storage沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- III -目錄目錄第 1 章 緒論.11.

8、1 課題研究的目的和意義.11.2 課題的主要研究內(nèi)容.21.3 論文的組織結(jié)構(gòu).2第 2 章 系統(tǒng)分析與設(shè)計方案.32.1 GPS 系統(tǒng)及其工作原理.32.1.1 GPS 基礎(chǔ) .32.1.2 GPS 定位原理 .32.1.3 GPS 數(shù)據(jù) .42.2 系統(tǒng)總體設(shè)計.7第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計.93.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計概述.93.2 系統(tǒng)電路模塊設(shè)計.93.2.1 MSP430F149 單片機簡介.103.2.2 MSP430F149 單片機最小系統(tǒng).143.2.3 GPS 定位信息接收電路 .163.2.4 SD 卡讀寫電路.203.2.5 電源模塊電路.213.3 整體硬件電路.22第

9、 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計.244.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計概述.244.2 系統(tǒng)各部分程序.244.2.1 主程序.24沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- IV -4.2.2 SD 卡讀寫模塊程序.254.2.3 GPS 數(shù)據(jù)處理模塊程序 .30第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析.335.1 概述.335.2 IAR 軟件簡介.335.3 軟件調(diào)試方法及步驟.345.3.1 系統(tǒng)在 IAR 軟件的調(diào)試.345.3.2 程序下載電路的調(diào)試.355.4 整體調(diào)試.365.5 調(diào)試結(jié)果與分析.37第 6 章 經(jīng)濟與社會效益分析.406.1經(jīng)濟效益分析 .406.2社會效益分析 .40結(jié)論.41

10、致謝.42參考文獻.43附錄 電路原理圖 .45附錄 部分程序清單 .46沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 1 -第第 1 章章 緒論緒論1.1 課題研究的目的和意義課題研究的目的和意義隨著汽車擁有量的逐年增加，道路擁擠和交通事故頻頻發(fā)生，這不僅給人們出行帶來極大不便，而且還涉及到能源浪費、環(huán)境污染、人民生命安全等多方面問題。如何加強對車輛的管理，規(guī)范駕駛員的駕駛行為，減少交通事故的發(fā)生，營造一個和諧、通暢的行車環(huán)境己成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。而 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)自問世以來，在導(dǎo)航、定位領(lǐng)域發(fā)展勢頭迅猛，引起世界各界人士的關(guān)注。具備高精度、全天

11、候、全球覆蓋、高效率、多功能、操作簡便等特點。廣泛應(yīng)用于地面車輛跟蹤和城市智能交通管理方面。隨著人們對運輸載體的監(jiān)控、跟蹤以及智能化管理要求的提高，GPS 在中國已經(jīng)進入爆發(fā)性發(fā)展階段，蘊藏著巨大的發(fā)展空間。GPS 系統(tǒng)包括三大部分：空間部分GPS 衛(wèi)星星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分GPS 信號接收機。GPS 系統(tǒng)通過使用來自多個衛(wèi)星的信號來確定地面或近地面任何位置的移動接收機的位置。我國的衛(wèi)星定位技術(shù)綜合了 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位，GSM 全球數(shù)字蜂窩移動通信，GIS 地理信息，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全方位的技術(shù)應(yīng)用。利用 GPS 衛(wèi)星信號接收機，跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對所接收到的 G

12、PS 信號進行變換、放大和處理，測量傳播時間，解譯導(dǎo)航電文。接收機24h 不間斷地接收衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)，算出接收的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。本課題就是這種背景下提出的利用 GPS 的定位導(dǎo)航功能，實現(xiàn)對車輛位置信息的記錄，并將車輛的位置信息存儲下來，以供后續(xù)調(diào)查。通過對車輛的位置信息的記錄，可以加強車輛的管理，優(yōu)化車輛的行駛路徑，減少交通事故的發(fā)生。本課題是一個非常有創(chuàng)新的課題，同時具有非常高的實用價值。對本課題的設(shè)計很好的煅煉了自己的能力。讓我對 GPS 的工作原理有了更深的認識。同時，在實現(xiàn)這個設(shè)計的過程也很好地煅煉了自己的動手能力和獨立思考能力。完成一個這樣有實用價值的

13、作品，對我以后步入社會后的工作也很有幫助。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 2 -1.2 課題的主要研究內(nèi)容課題的主要研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是基于 GPS 的車輛行駛信息記錄系統(tǒng)的設(shè)計，主要是通過GPS 接收模塊接受的信息通過串口傳輸?shù)?MSP430 單片機，由單片機進行數(shù)據(jù)信息的解析與提取，將提取的有效信息儲存到 SD 卡中。主要研究內(nèi)容：1、硬件電路的設(shè)計制作，將 GPS 接收模塊、SD 存儲卡、單片機、電源模塊集成到一個系統(tǒng)板中；2、用單片機解析 GPS 定位數(shù)據(jù)（因為 GPS 數(shù)據(jù)是十分豐富的，要提取里邊有用的） ；3、將單片機處理以后的定位數(shù)據(jù)存儲到 SD 存儲

14、卡。本課題重點是實現(xiàn)單片機對 SD 卡的讀寫，存儲車輛位置信息。1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)論文的組織結(jié)構(gòu)本文共分為 6 個章節(jié)，以設(shè)計順序為主線對系統(tǒng)進行了詳細介紹。第 1 章主要介紹了該課題研究的目的、意義、題目要求以及論文的組織結(jié)構(gòu)，本章為設(shè)計工作的準備階段。第 2 章對系統(tǒng)進行了分析，提供了系統(tǒng)的設(shè)計方案。第 3 章介紹了該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計原理，詳細介紹了系統(tǒng)各個組成電路模塊。第 4 章主要是對軟件設(shè)計的研究，首先說明了程序設(shè)計思路，然后畫出了程序流程圖，并對各程序流程圖作了簡要說明。第 5 章主要是系統(tǒng)實驗結(jié)果與分析。第 6 章對該課題的經(jīng)濟和社會效益進行了簡要分析。本文還包括結(jié)論、致謝

15、、參考文獻、附錄部分。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 3 -第第 2 章章 系統(tǒng)分析與設(shè)計方案系統(tǒng)分析與設(shè)計方案方案設(shè)計是系統(tǒng)完成的關(guān)鍵，其設(shè)計的合理性直接決定了整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。本系統(tǒng)完成了對 GPS 接收信息的提取，并將其存儲到 SD 卡中。下面對 GPS 系統(tǒng)及其工作原理和本系統(tǒng)的設(shè)計做一下具體說明。2.1 GPS 系統(tǒng)及其工作原理系統(tǒng)及其工作原理2.1.1 GPS基礎(chǔ)基礎(chǔ)GPS 主系統(tǒng)是由美國發(fā)射的衛(wèi)星系統(tǒng)，由 27 顆衛(wèi)星組成，其中 24 個正常使用，3 個備用，27 顆衛(wèi)星不間斷的發(fā)送地理位置海拔高度和時間信號，由地面的接收機接受再做處理，一般的接收機可以接

16、收 5 至 12 個衛(wèi)星信號。全球定位系統(tǒng)分為三部分：太空衛(wèi)星部分：24 顆繞極轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星分成六個軌道，在 20200 公里的高空運動，轉(zhuǎn)動一周約 12 小時，每個衛(wèi)星都不停的發(fā)射載有衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)及時間的無線電波以供地球上的各種接收機接收。地面管制部分：在地面設(shè)置的地面管制站主要任務(wù)是追蹤控制衛(wèi)星運轉(zhuǎn)，修正維護每個衛(wèi)星能保持運轉(zhuǎn)的個性參數(shù)，確保接收信息的可靠性。終端設(shè)備：追蹤 GPS 衛(wèi)星并隨時計算出接收機所在位置的坐標，移動速度及時間。GPS 接收機及一般分為：無線藍牙 GPS，USB 接口 GPS。2.1.2 GPS定位原理定位原理GPS 系統(tǒng)的基本定位原理是：每顆 GPS 衛(wèi)星時刻發(fā)布其

17、位置和時間數(shù)據(jù)信號，用戶接收機可以測量每顆衛(wèi)星信號到接收機的時間延遲，根據(jù)信號輸出的速度可以計算出接收機到不同衛(wèi)星的距離。同時收集至少 4 顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)時，就可以算出三維坐標、速度和時間，經(jīng)由 I/O 口輸出串行數(shù)據(jù)。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 4 -2.1.3 GPS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)GPS 模塊協(xié)議支持 NMEA-0183 協(xié)議，NMEA-0183 協(xié)議是 National Marinc Elcctronics Association 所指定的標準規(guī)格，這一標準還包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通信協(xié)議。一組正常的 GPS 協(xié)議語句包含 GPS 固定數(shù)據(jù)輸出語句（$GPGGA

18、） ，建議使用推薦定位信息($GPRMC） ，地面速度信息（$GPVTG）語句。1.當(dāng)前衛(wèi)星信息$GPGGA $GPGGA,101443.00,4155.48410,N,12323.86670,E,1,05,11.28,89.7,M,7.8,M,*6B；其標準格式為$GPGGA， （1） ， （2） ， （3） ， （4） ， （5） ， （6） ， （7） ， （8） ， （9） ，M（10） ，M， （11） ， （12） ，*hh（CR） （LF）各部分對應(yīng)的含義為：(1)：標準定位時間：#時#分#秒；(2)：緯度（格式 ddmm.mmmm 即#度#.#分） ；(3)：N/S 南或北表示

19、緯度即北緯 37 度 54.9756 分；(4)；經(jīng)度（格式 ddmm.mmmm 即#度#.#分） ；(5)：E/W 東或西表示經(jīng)度即東經(jīng) 109 度 28.4278 分；(6)：質(zhì)量因子（0=沒有定位，1=實時 GPS，2=差分 GPS） ；(7)：可以應(yīng)用衛(wèi)星個數(shù)（0-8） ；(8)：水平精度因子（1.0-99.9）水平精度因子=1.0；(9)：天線高程天線高程 20.6 米；(10)：大地橢球面相對海平面的高度（-999.9-9999.9，單位：米） ；(11)：差分 GPS 數(shù)據(jù)年齡，實時 GPS 時無；(12)：差分某準站號（0000-1023） ，實時 GPS 時無； *：語句結(jié)束

20、標識符；Hh：為從$開始到*之間的所有 ASCII 碼的異或校驗和；沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 5 -（CR）：回車；（LF）：換行。2.推薦定位信息數(shù)據(jù)格式$GPRMC$GPRMC,101443.00,A,4155.48410,N,12323.86670,E,0.049,255.81,160411,A*6A,其標準格式為：$GPRMC(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，(10)，(11) *hh (1)：標準定為時間格式 hhmmss.sss；(2)：定位狀態(tài)：A=數(shù)據(jù)可用，V=數(shù)據(jù)不能被用；(3)：緯度：格式 ddmm.mmmm；

21、(4)：緯度區(qū)分：北半球=N，南半球=S；(5)：經(jīng)度：格式 ddmm.mmmm；(6)：經(jīng)度區(qū)分：東半球=E，西半球=W；(7)：相對位移的速度 0.0 至 1851.8knots；(8)：相對位移的方向：000.0 至 359.9 度，實際值；(9)：日期：格式 ddmmyy；(10)：磁極變量：0 度到 180 度；(11)：磁偏角方向，E(東)或 W(西)；(12)：模式指示(A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效)。3.地面速度信息$GPVTG$GPVTG,255.81,T,M,0.049,N,0.090,K,A*32，其標準格式為：$GPVTG,(1),(2),(3),(4

22、),(5),(6),(7),(8),(9)*hh(1)：運動角度，000-359 前導(dǎo)位數(shù)不足補 0；(2)：T=真北參照系；(3)：運動角度，000-359 前導(dǎo)位不足補 0；(4)：M=磁北參照系；沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 6 -(5)：水平運動速度 0.00 前導(dǎo)位不足補 0；(6)：N=節(jié)，Knots；(7)：水平運動速度 0.00 前導(dǎo)位不足補 0；(8)：K=公里/時；(9)：模式指示(A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效)。4.含經(jīng)緯度的地理位置$GPGLL$GPGLL，3723.2475,N,12158.3416,W,161229.487,A

23、*2C，其標準格式為：$GPGLL，(1),(2),(3),(4),(5),(6)*hh(1)：緯度 37 度 23.2475 分；(2)：N/S，北半球或南半球；(3)：經(jīng)度 121 度 58.3416 分；(4)：E/W，東半球或西半球；(5)：標準定為時間：格式，時時分分秒秒；(6)：狀態(tài)，A=數(shù)據(jù)可用，V=數(shù)據(jù)不可用。5.當(dāng)前衛(wèi)星信息$GPGSA$GPGSA A，3，07，02，26，27，09，04，15， ， ， ，1.8，1.0，1.5*33,其標準格式為：$GPGSA,(1),(2),(3),(3),(3),(3),(3),(4),(5),(6),(7)(1)：模式：M = 手

24、動， A = 自動；(2)：定位型式 1 = 未定位， 2 = 二維定位， 3 = 三維定位；(3)：PRN 數(shù)字：01 至 32 表天空使用中的衛(wèi)星編號，最多可接收 12 顆衛(wèi)星信息；(4)：PDOP 位置精度因子(0.599.9)； (5)：HDOP 水平精度因子(0.599.9)；(6)：VDOP 垂直精度因子(0.599.9)； (7)：Checksum.(檢查位)。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 7 -2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計首先是 GPS 數(shù)據(jù)接收模塊進行數(shù)據(jù)的接收，然后將接收數(shù)據(jù)傳給單片機進行數(shù)據(jù)的加工處理從中選取有用數(shù)據(jù)，存儲到 SD 卡中。系統(tǒng)整體

25、設(shè)計框架圖如圖 2.1 所示：圖 2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計框架圖此次設(shè)計的系統(tǒng)主要包括 GPS 接收模塊、MSP430 單片機、SD 卡讀寫模塊、串行通信接口等幾部分，各部分設(shè)計及主要功能介紹如下：GPS 接收模塊：GPS 接收機的功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對接收到的 GPS 信號進行變換、放大和處理，可以實現(xiàn)對天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測算出衛(wèi)星信號傳輸時間之后，就可算出輸出定位、導(dǎo)航和其他數(shù)據(jù)。GPS 接收機由核心處理器、GPS 接收裝置和液晶顯示設(shè)備組成。本研究采用的GPS 接收機是 RCB-4H，具有接

26、收 GPS 信號、處理信號、輸出定位信息等功能。單片機：單片機是此系統(tǒng)的核心部分，通過對外圍各個接口的數(shù)據(jù)信號的提取及處理，來控制整個系統(tǒng)的工作。本課題采用 MSP430F149 單片機提取 GPS 接收的數(shù)據(jù)信息，沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 8 -并對數(shù)據(jù)信息進行處理。SD 卡讀寫模塊：SD 卡讀寫模塊內(nèi)置文件系統(tǒng)、可直接進行文件讀寫的 SD 卡模塊，適用于單片機系統(tǒng)實現(xiàn)大容量存儲方案。單片機使用模塊，可直接進行目錄遍歷、目錄創(chuàng)建、目錄刪除、文件創(chuàng)建、文件刪除、文件修改、卡格式化等標準文件系統(tǒng)操作，無需了解 SD 卡內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)及文件系統(tǒng)實現(xiàn)細節(jié)。SD 卡通過 SD

27、卡讀寫模塊存儲經(jīng)過單片機處理過的有效信息。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 9 -第第 3 章章 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計概述系統(tǒng)硬件總體設(shè)計概述系統(tǒng)的硬件電路部分設(shè)計是本課題的非常重要和關(guān)鍵的一部分，這部分的設(shè)計情況將影響到系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。本章著重介紹硬件部分電路的設(shè)計原理，各部分電路的組成以及外圍電路器件的功能等等。系統(tǒng)硬件框圖如圖3.1所示：圖 3.1 系統(tǒng)硬件框圖3.2 系統(tǒng)電路模塊設(shè)計系統(tǒng)電路模塊設(shè)計對應(yīng)于系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，本系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要由四部分組成。這四部分分別為GPS定位信息接收電路，SD卡讀寫電路，電源電路與STC89C52RC

28、接口電路和程序下載電路。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 10 -3.2.1 MSP430F149單片機簡介單片機簡介單片機是系統(tǒng)的核心部分，通過對外圍各個接口的數(shù)據(jù)信號的提取及處理，來控制整個系統(tǒng)的工作。本課題采用的是 MSP430F149 單片機。單片機芯片配以必要的外部器件，一般包括電源供入及電源開關(guān)、復(fù)位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構(gòu)成最小系統(tǒng)。MSP430 功能框圖如圖 3.2 所示：圖 3.2 MSP430 功能框圖MSP430F149 芯片是美國 TI 公司推出的超低功耗微處理器，有 60KB+256 字節(jié)FLASH，2KBRAM，包括基本時鐘模塊、看門狗定時

29、器、帶 3 個捕獲比較寄存器和 PWM 輸出的 16 位定時器、帶 7 個捕獲比較寄存器和 PWM 輸出的 16 位定時器、2 個具有中斷功能的 8 位并行端口、4 個 8 位并行端口、模擬比較器、12 位AD 轉(zhuǎn)換器、2 個串行通信接口等模塊。MSP430F149 芯片具有如下特點：(1)功耗低：電壓 22V、時鐘頻率 1MHz 時，活動模式為 200A；關(guān)閉模式沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 11 -時僅為 01A，且具有 5 種節(jié)能工作方式；(2)高效 16 位 RISC-CPU，27 條指令，8MHz 時鐘頻率時，指令周期時間為125ns，絕大多數(shù)指令在一個時鐘周期

30、完成；32kHz 時鐘頻率時，16 位 MSP430 單片機的執(zhí)行速度高于典型的 8 位單片機 20MHz 時鐘頻率時的執(zhí)行速度；(3)低電壓供電、寬工作電壓范圍：1836V；(4)靈活的時鐘系統(tǒng)：兩個外部時鐘和一個內(nèi)部時鐘；(5)低時鐘頻率可實現(xiàn)高速通信；(6)具有串行在線編程能力；(7)強大的中斷功能；(8)喚醒時間短，從低功耗模式下喚醒僅需 6s；(9)ESD 保護，抗干擾力強；(10)運行環(huán)境溫度范圍為-40+85，適合于工業(yè)環(huán)境。MSP430 系列單片機的所有外圍模塊的控制都是通過特殊寄存器來實現(xiàn)的，故其程序的編寫相對簡單。編程開發(fā)時通過專用的編程器，可以選擇匯編或 C 語言編程，I

31、AR 公司為 MSP430 系列的單片機開發(fā)了專用的 C430 語言，可以通過WORKBENCH 和 C-SPY 直接編譯調(diào)試，使用靈活簡單。單片機引腳圖如圖3.3所示：沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 12 -圖 3.3 MSP430 引腳圖58 腳 RST/NMI 為 430 單片機的復(fù)位引腳（低電平有效） 。1 腳 DVCC、63 腳 DVSS 為數(shù)字電源接口。64 腳 AVCC、62 腳 AVSS 為模擬電源接口。注意：MSP430 系列單片機的供電電壓為 1.8V3.6V。32 腳 UTXD0、33 腳 URXD0 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路串口

32、通訊接口中的第一路。 34 腳 UTXD1、35 腳 URXD1 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路串口通訊接口中的第二路。29 腳 SIMO0，30 腳 SOMI0，31 腳 UCLK0 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路 SPI 通訊接口中的第一路。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 13 -45 腳 SIMO1，46 腳 SOMI1，47 腳 UCLK1 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路 SPI 通訊接口中的第二路。48 腳的第二功能為 MSP430F149 單片機 MCLK（主系統(tǒng)時鐘）的輸出端。49 腳的第二功能為 MSP430F

33、149 單片機 SCLK（子系統(tǒng)時鐘）的輸出端50 腳的第二功能為 MSP430F149 單片機 ACLK（輔系統(tǒng)時鐘）的輸出端。52 腳、53 腳為外部高頻時鐘晶振輸入端（程序中說明一般用 XT2CLK 或 HF XTAL 表示） 。8 腳、9 腳為外部低頻時鐘晶振輸入端（程序中說明一般用 LFXTICLK 表示） 。59 腳 TA0，60 腳 TA1，61 腳 TA2，2 腳 A3，3 腳 A4，4 腳 A5，5 腳 A6，6腳 A7 的第二功能為 8 路的內(nèi)部 12 位 ADC 模擬電壓輸入端口。54 腳 TDO/TDI，55 腳 TDI/TCLK，56 腳 TMS，57 腳 TCK 為

34、 JTAG 接口（同時擁有仿真器和編程器的功能） ，用于下載程序并實現(xiàn)硬件在線仿真。I/O 口的操作：P1P6 的公有寄存器位為 PXSEL，PXDIR，PXOUT，PXIN。其中 P1，P2 相對于 P3，P4 ，P5，P6 還多出了 3 個寄存器 PXIE，PXIES，PXIFG，這三個寄存器是用于設(shè)置開啟 P1，P2 的外部觸發(fā)中斷使用的（其中 X 可以為 1，2，3，4，5，6） 。以下各寄存器功能介紹（以 P3.4 為例）：P3SEL 用于功能選擇，當(dāng)其置 0 選擇的是普通 I/O 口功能，置 1 選擇的是第二功能；比如 32 腳 UTXD0 對應(yīng) P3.4，33 腳 URXD0 對

35、應(yīng) P3.4。P3SEL &= BIT4;/ 該程序是將 P3.4 置 0，此時該引腳只具有普通 I/O 口功能；P3SEL |= BIT4;/ 該程序是將 P3.4 置 1，此時該引腳將具有異步串口通信功能。P3DIR 是用于設(shè)置 I/O 口輸出方向的。P3DIR &= BIT4; /該程序是將 I/O 口的方向設(shè)置為輸入（一般用于讀取數(shù)據(jù)時）；沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 14 -P3DIR |= BIT4; /該程序是將 I/O 口的方向設(shè)置為輸出。P3OUT 是用于設(shè)置 I/O 口輸出高低電平的。P3OUT &= BIT4; /該程序是使該

36、 I/O 口輸出高電平；P3OUT |= BIT4; /該程序是使該 I/O 口輸出低電平。P3IN 是用于讀取外部輸入到該引腳，使用該寄存器前必須將 P3DIR 置 0。3.2.2 MSP430F149單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)是由保證處理器可靠工作所必須的基本電路組成的,主要包括電源電路、時鐘電路和復(fù)位電路。1.時鐘電路時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作時所需要的時鐘信號。單片機各功能部件的操作都是以時鐘頻率為基準，有條不紊地周期性地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的運行速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。MSP430 系列單片機時鐘模塊包括數(shù)控振蕩器(DCO)、高速晶體

37、振蕩器和低速晶體振蕩器等 3 個時鐘源。這是為了解決系統(tǒng)的快速處理數(shù)據(jù)要求和低功耗要求的矛盾，通過設(shè)計多個時鐘源或為時鐘設(shè)計各種不同工作模式，才能解決某些外圍部件實時應(yīng)用的時鐘要求，如低頻通信、LCD 顯示、定時器、計數(shù)器等。數(shù)字控制振蕩器 DCO 已經(jīng)集成在 MSP430 內(nèi)部，在系統(tǒng)中只需設(shè)計高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器兩部分電路。低速晶體振蕩器(LFXTl)滿足了低功耗及使用 32768kHz 晶振的要求。LFXTl振蕩器默認工作在低頻模式，即 32768kHz，也可以通過外接 450kHz8MHz 的高速晶體振蕩器或陶瓷諧振器工作在高頻模式，在本電路中我們使用低頻模式。高速晶體振蕩器

38、(HFXT2)也稱為第二振蕩器 XT2，它為 MSP430F149 工作在高頻模式時提供時鐘，XT2 最高可達 8MHz。在系統(tǒng)中 XT2 采用 8MHz 的晶體，XT2外接 2 個 30pF 的電容經(jīng)過 XT2IN 和 XT2OUT 連接到 MCU。晶振電路如圖 3.4 所示：沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 15 - 圖 3.4 晶振電路2.復(fù)位電路在單片機每次初始加電時，首先投入工作的功能部件是復(fù)位電路。復(fù)位電路把單片機鎖定在復(fù)位狀態(tài)上并且維持一個延時，以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個等待時間。在電源電壓穩(wěn)定之后，再插入一個延時，給予時鐘振蕩器從起振到穩(wěn)定的一個等待時

39、間。從上 MSP430 系統(tǒng)復(fù)位電路功能模塊圖中可以看到了兩個復(fù)位信號，一個是上電復(fù)位信號 POR(Power On Reset)和上電清除信號 PUC(Power Up Clear)。POR 信號是器件的復(fù)位信號，此信號只有在以下的事件發(fā)生時才會產(chǎn)生： 器件上電時：RST/NMI 引腳配置為復(fù)位模式，當(dāng) RST/NMI 引腳產(chǎn)生低電平時。 當(dāng) POR 信號產(chǎn)生時，必然會產(chǎn)生 PUC 信號；而 PUC 信號的產(chǎn)生時不會產(chǎn)生POR 信號。會引起產(chǎn)生 PUC 信號的事件： POR 信號發(fā)生時；啟動看門狗時，看門狗定時器計滿時；向看門狗寫入錯誤的安全參數(shù)值時；向片內(nèi) FLASH 寫入錯誤的安全參數(shù)值

40、時。當(dāng) POR 信號或 PUC 信號發(fā)生時引起器件復(fù)位后，器件的初始化狀態(tài)為： RST/NMI 引腳配置為復(fù)位模式、I/O 引腳為輸入模式、狀態(tài)寄存器 SR 復(fù)位、看門狗激活進入工作模式、程序計數(shù)器(PC)裝入復(fù)位向量地址 0 xFFFE,微處理器從此地址開發(fā)始執(zhí)行。由于 MSP430F149 單片機是低電平復(fù)位，在復(fù)位鍵未按下時，由于電容對直流電的阻隔作用，復(fù)位端口 REST 為高電平，因此單片機不執(zhí)行復(fù)位功能；當(dāng)按下復(fù)沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 16 -位鍵 S2 時，電容 C3 通過 S2 放電，此時 REST 為低電平，單片機進入復(fù)位狀態(tài)，當(dāng)釋放 S2 時，電源

41、通過電阻 R8 給電容再次充電，復(fù)位端口的點位由低電平緩慢的上升的高電平，在未達到單片機規(guī)定的閾值之前，單片機均認為是低電平，保持復(fù)位狀態(tài)當(dāng)充電完成后，復(fù)位端口為高電平，復(fù)位結(jié)束。其中二極管 D3 的加入是保證 REST 端的電壓限定在一定范圍內(nèi)不會太高。復(fù)位電路如圖 3.5 所示：圖 3.5 復(fù)位電路最小系統(tǒng)可以直接作為核心部件應(yīng)用與工程和科研中，具有良好的通用性和可擴展性。在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以很方便地進行二次開發(fā)和功能擴展，能夠縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。本文實現(xiàn)了最小系統(tǒng)的基本功能，介紹了各模塊的硬件電路。該最小系統(tǒng)可以經(jīng)過適當(dāng)修改可應(yīng)用于電子設(shè)計、計算機教學(xué)與科研、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

42、3.2.3 GPS定位信息接收電路定位信息接收電路在進行硬件設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要來選擇適合的硬件。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 17 -在本系統(tǒng)的設(shè)計中，GPS 接收機是最基本的組成部分，由它來接收衛(wèi)星信號，并且產(chǎn)生定位信息。下面分別介紹 GPS 接收機的分類、選擇與各種特性。 1.GPS 接收機的分類 GPS 接收機可以根據(jù)用途、工作原理、接收頻率等進行不同的分類。按接收機的用途進行分類可分為導(dǎo)航型接收機，測地型接收機，授時型接收機等；按接收機的載波頻率進行分類可分為單頻接收機，雙頻接收機；由于 GPS 接收機的定位原理多樣，應(yīng)用范圍廣泛，所以分類方法也多種多樣，需

43、要根據(jù)實際應(yīng)用來選擇適當(dāng)?shù)慕邮諜C。 2.GPS 定位模塊的選擇 由于本項目開發(fā)的是基于 GPS OEM 接收機自主完好性監(jiān)測系統(tǒng)的研究，所以應(yīng)選擇導(dǎo)航型的 GPS 模塊。目前，有很多廠商都能提供 GPS OEM 板產(chǎn)品，如SiRF、Conexant、Sychip、GARMIN 等公司。其中北京三信通導(dǎo)技術(shù)有限公司是最著名、深受用戶信賴的專業(yè) GPS 廠家，在 GPS 的定位、導(dǎo)航領(lǐng)域一直走在最前列，在提供各種類型的 GPS 成品的同時，還提供一系列最經(jīng)典的 GPS OEM 板產(chǎn)品。此公司生產(chǎn)的 GPS OEM 產(chǎn)品的優(yōu)良的性能既能夠滿足靈敏度需求，也能夠滿足動態(tài)需求，所以本項目選擇 RCB-4

44、H 作為 GPS 定位模塊。它為 12 通道的 GPS 接收機，也就是同時可以跟蹤多達 12 顆 GPS 衛(wèi)星，從而能夠快速的定位。GPS 接收機功耗非常小，數(shù)據(jù)更新率為 4HZ，即為每秒 4 次。 3.RCB-4H 簡介GPS-OEM 板采用單一 5V 供電，內(nèi)置保護電池，RS232、TTL 兩種電平自動輸出 NMEA0183 格式（ASCII 字符型）語句。GPS 接收板主要由變頻器、信號通道、存儲器、中央處理器和輸入輸出接口構(gòu)成。它接收天線獲取的衛(wèi)星信號，經(jīng)過變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實現(xiàn)對天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測算出衛(wèi)星信號傳輸時

45、間之后，就可算出輸出定位、導(dǎo)航和其他數(shù)據(jù)。4.RCB-4H 的輸出格式RCB-4H 是一種超低功耗的 GPS 接收板.接收機輸出數(shù)據(jù)通常使用的格式是美國沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 18 -國家海洋電子協(xié)會指定的 NMEA0183 通信標準格式，其輸出數(shù)據(jù)代碼為 ASCII 碼字符，內(nèi)容包含了緯度、精度、高度、速度、日期、時間、航向以及衛(wèi)星狀況等信息。輸出數(shù)據(jù)為多種格式，如 GPGRS、GPGGA、GPGSA 等。GPS 通信波特率為480019200,1 個起始位，8 個數(shù)據(jù)位，1 個停止位，無奇偶校驗位。GPS 接收機的實物圖如圖 3.6 所示：圖3.6 GPS接收機

46、實物圖GPS 接收機引腳圖如圖 3.7 所示：圖 3.7 GPS 接收機管腳配置圖 各引腳功能如表 3.1 所示。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 19 -表 3.1 GPS 引腳功能介紹1V-ANT輸入天線偏置電壓11 TXD1輸出串口 1 2Vcc輸入供應(yīng)電壓12RXD1輸入串口 1 3V-BAT輸入備用電源電壓13GND地4Vcc輸入供應(yīng)電壓14TXD2輸出串口 25RESET-N輸入復(fù)位15RXD2輸入串口 26Reserved16GND地7Reserved17GND地8Reserved18GND地9Reserved19TIMEPULSE輸出時間脈沖10GND地20G

47、ND地5.GPS 信息接收電路由于我們所采用的 RCB-4H 信號接收模塊輸出信號為 RS232 電平，而MSP430 單片機串口所使用的電平為 TTL 電平，所以為了能使單片機正常的與RCB-4H 信號接收模塊進行通訊，故需要對電平進行相互轉(zhuǎn)換，所以我使用了MAX-232 轉(zhuǎn)換芯片。其電路設(shè)計圖如圖 3.8 所示。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 20 -圖 3.8 GPS 信息接收電路3.2.4 SD卡讀寫電路卡讀寫電路SD卡讀寫模塊SDV600是一款整合了SD卡規(guī)范和FAT文件格式規(guī)范的模塊，只要通過本模塊規(guī)定的通訊協(xié)議就可以把數(shù)據(jù)存儲在SD卡中的文件中。由于SD卡規(guī)范

48、和FAT規(guī)范是非常復(fù)雜，如果在項目中要單獨來寫這兩個規(guī)范的非常費時和費力，而且非常占用系統(tǒng)資源；現(xiàn)在的便攜儀采集的數(shù)據(jù)種類越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，而其大部分要求在計算機上備份數(shù)據(jù)或者后期用計算機處理數(shù)據(jù)；而SD 卡以其容量大，速度快，接口簡單，加之配套的讀卡器便宜而發(fā)展迅速；這些主觀和客觀的因素促使項目中迫切要求使用SD 卡加FAT文件系統(tǒng)來存儲數(shù)據(jù)，也促使本模塊的誕生。本模塊支持FAT32文件格式，理論支持8G以下SD卡。通過命令提供給主機有如下功能：(1)文件的創(chuàng)建（注：文件名只支持8.3 文件格式：8.3文件格式文件名不支持中文，文件名長度為最大8個字符）；(2)文件的打開（8.3 文

49、件名格式）；(3)文件的連續(xù)寫入和文件的給定起始地址寫入；(4)文件的連續(xù)讀取和文件的給定起始地址讀??；沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 21 -(5)當(dāng)前打開文件的保存；(6)當(dāng)前文件的關(guān)閉；(7)文件指針的設(shè)置；(8)當(dāng)前打開文件信息的讀取，包括文件的大小和當(dāng)前文件指針值；(9)獲取系統(tǒng)的狀態(tài)（有無SD卡，是否為FAT32文件格式，系統(tǒng)是否繁忙）；(10)通過模塊上的撥碼開關(guān)設(shè)置串口波特率（2400，9600，19200，57600，115200）。SD 卡讀寫模塊連接電路如圖 3.9 所示：圖 3.9 SD 卡讀寫模塊電路本模塊工作穩(wěn)定，不挑卡，不死機，串口 UART

50、操作(直接接任何帶串口單片機)，指令少，還可以順序存。3.2.5 電源模塊電路電源模塊電路由于整個系統(tǒng)采用 5V 和 3.3V 供電，又考慮到硬件系統(tǒng)要求電源具有穩(wěn)壓功能和波紋小等特點，另外也考慮到硬件系統(tǒng)的低功耗等特點，因此該硬件系統(tǒng)的電源先用 LM7805 穩(wěn)壓為 5V 給外圍模塊電路供電，再用 SPX1117 芯片穩(wěn)壓得到 3.3V 電壓，給 CPU 和 3.3V 設(shè)備供電。電源電路如圖 3.10 所示：沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 22 -圖 3.10 電源電路3.3 整體硬件電路整體硬件電路本系統(tǒng)的硬件電路主要包括 GPS 接收模塊、MSP430F149 單片機

51、和 SD 卡讀寫模塊組成。整體硬件電路實物圖如圖 3.11 所示：沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 23 -圖 3.11 整體硬件電路實物圖沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 24 -第第 4 章章 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計概述系統(tǒng)軟件總體設(shè)計概述本次課題是基于 GPS 的車輛行駛信息記錄系統(tǒng)的設(shè)計，主要實現(xiàn) GPS 數(shù)據(jù)接收、GPS 數(shù)據(jù)信息處理以及 GPS 有效數(shù)據(jù)信息存儲等功能，而這些功能通過使用IAR Embedded Workbench 集成調(diào)試軟件編寫程序來實現(xiàn)。由于硬件電路設(shè)計包含主控電路、GPS 信息接收電路、SD 卡存

52、儲電路組成，因此本次程序設(shè)計主要包含 3 個部分：主程序、SD 卡讀寫模塊程序和 GPS 數(shù)據(jù)處理模塊電路程序。4.2 系統(tǒng)各部分程序系統(tǒng)各部分程序4.2.1 主程序主程序設(shè)計系統(tǒng)時，一般會設(shè)計系統(tǒng)的主程序。主程序主要用于調(diào)用各個子程序，不僅如此，還標明調(diào)用子程序所要滿足的條件。本系統(tǒng)的主程序流程圖如圖 4.1 所示。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 25 -開始系統(tǒng)初始化接收GPS數(shù)據(jù)單片機處理數(shù)據(jù)判斷GPS數(shù)據(jù)是否有效？SD卡存儲數(shù)據(jù)是否圖 4.1 系統(tǒng)主程序流程圖4.2.2 SD卡讀寫模塊程序卡讀寫模塊程序SDV600 是內(nèi)含處理器，整合FAT 協(xié)議，操作起來和芯片一樣

53、，它工作狀態(tài)也是有忙有閑，所以在執(zhí)行操作時需要檢查模塊的busy 標志引腳，客戶處理器完全可以去做別的事，必要時判斷busy 進行下一步操作。對于FAT協(xié)議來講，文件數(shù)越多造成得尋址和判斷（判斷文件重命名）時間越來越長，使建立文件命令執(zhí)行時間增長，所以在使用命令時一定要判斷模塊的BUSY腳，如果處于BUSY狀態(tài)發(fā)送的后續(xù)命令就會被模塊丟棄，直到不為BUSY狀態(tài)時，后續(xù)命令才可被模塊執(zhí)行。例如：按照狀態(tài)命令（01）+創(chuàng)建命令（02）+打開命令（06）+寫入數(shù)據(jù)命令（05)+保存命令（04）+關(guān)閉命令（08）這樣的命令而不判斷BUSY，當(dāng)創(chuàng)建到大概800 多個文件時，創(chuàng)建命令時間變長，使得后續(xù)打開

54、命令（06）丟失，而寫入數(shù)據(jù)沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 26 -命令（05)+保存命令（04）因沒有打開文件（打開命令丟棄沒有執(zhí)行），而執(zhí)行失敗，這樣會出現(xiàn)創(chuàng)建好文件后，沒有寫入數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，如果判斷BUSY就能解決此問題。類似問題還有保存命令，關(guān)閉命令。SD卡讀寫模塊在工作時可實現(xiàn)創(chuàng)建文件、打開文件、寫入數(shù)據(jù)、保存文件和關(guān)閉文件的操作，在實現(xiàn)不同操作時對應(yīng)有不同的命令格式： 1.創(chuàng)建文件命令 0 x02創(chuàng)建文件命令提供給主機創(chuàng)建文件的功能。參數(shù)為N字節(jié)8.3 文件格式的文件名（字符串格式，即文件名以0 結(jié)尾），即8 字節(jié)的基本文件名（模塊不支持漢字編碼，字母不區(qū)分大小寫

55、），3 字節(jié)擴展名。命令格式如下：0 x55 0 xaa 0 x02 個數(shù)(2 字節(jié)，低字節(jié)在前) 8.3文件格式名 校驗和應(yīng)答的數(shù)據(jù)為1 個字節(jié)的狀態(tài)信息，各位分別代表不同的狀態(tài)：Bit 0，SD 卡不存在狀態(tài)，1 表示SD 卡不存在；Bit 1，SD 卡寫保護狀態(tài)，1 表示SD 卡寫保護；Bit 2，文件打開狀態(tài)，1 表示當(dāng)前有文件打開，創(chuàng)建失?。籅it 3，F(xiàn)AT16 根目錄滿，1 表示根目錄滿，F(xiàn)AT16 根目錄只能創(chuàng)建32 個文件或文件夾；Bit 4，文件名格式，1 表示當(dāng)前目錄下有同名文件或者文件名格式不是8.3格式；Bit 5，文件系統(tǒng)類型，1 表示不為FAT32 文件系統(tǒng)；Bi

56、t 6，系統(tǒng)忙狀態(tài)，1 表示系統(tǒng)正處在忙狀態(tài)；Bit 7，校驗和狀態(tài)，1 表示發(fā)送命令的校驗和不正確。注：接收到應(yīng)答，其中8 位任何一位不為0，表示命令執(zhí)行失敗。例如要在SD卡中建立文件12345678.txt,發(fā)送的命令數(shù)據(jù)為：例：55 AA 02 0D 00 31 32 33 34 35 36 37 38 2E 74 78 74 00 41 創(chuàng)建 12345678.txt沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 27 -文件。2.打開文件命令 0 x06該命令為主機提供打開文件的功能。參數(shù)為N 字節(jié)8.3文件格式的文件名（字符串格式，即文件名以0 結(jié)尾），即8 字節(jié)的基本文件名（

57、模塊不支持漢字編碼，字母不區(qū)分大小寫），3 字節(jié)擴展名。命令格式如下，其中個數(shù)占2字節(jié)，低字節(jié)先發(fā)送：0 x55 0 xaa 0 x06 個數(shù)(2 字節(jié)，低字節(jié)在前) 8.3文件格式名 校驗和應(yīng)答的數(shù)據(jù)為1 個字節(jié)的狀態(tài)信息，各位分別代表不同的狀態(tài)：Bit 0，SD 卡不存在狀態(tài)，1 表示SD 卡不存在；Bit 1，文件打開狀態(tài)，1 表示當(dāng)前有文件打開，打開失敗，先關(guān)閉文件在調(diào)用該命令；Bit 2，文件名狀態(tài)，1 表示文件名不是標準的8.3 文件格式；Bit 3，文件存在狀態(tài)，1 表示無該文件；Bit 4，無定義；Bit 5，文件系統(tǒng)類型，1 表示不為FAT文件系統(tǒng)；Bit 6，系統(tǒng)忙狀態(tài)，1

58、 表示系統(tǒng)正處在忙狀態(tài)；Bit 7，校驗和狀態(tài)，1 表示發(fā)送命令的校驗和不正確。注：接收到應(yīng)答，根據(jù)第8 位判斷命令執(zhí)行狀態(tài)，如果失敗，原因參考前幾位標識。例：55 AA 06 0D 00 31 32 33 34 35 36 37 38 2E 74 78 74 00 45 打開 12345678.txt文件。3.寫入文件命令 0 x05該命令為主機提供向已打開文件中寫入數(shù)據(jù)的功能。每寫一個數(shù)據(jù)文件指針自動加1，當(dāng)數(shù)據(jù)寫完，文件指針指向最后一個數(shù)據(jù)地址加1 的位置。命令格式如下，其中個數(shù)占2 字沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）- 28 -節(jié)，低字節(jié)先發(fā)送，起始地址占4 字節(jié)，低字

59、節(jié)先發(fā)送：0 x55 0 xaa 0 x05 個數(shù)(2 字節(jié)) 起始地址（4個字節(jié)） 有效數(shù)據(jù) 校驗和應(yīng)答的數(shù)據(jù)為1 個字節(jié)的狀態(tài)信息，各位分別代表不同的狀態(tài)：Bit 0，SD 卡不存在狀態(tài)，1 表示SD 卡不存在；Bit 1，SD 卡寫保護狀態(tài)，1 表示SD 卡寫保護；Bit 2，文件打開狀態(tài)，1 表示無文件打開；Bit 3，磁盤狀態(tài)，1表示磁盤空間滿，寫入失敗；Bit 4，參數(shù)個數(shù)狀態(tài)，1 表示參數(shù)個數(shù)小于4個字節(jié)；Bit 5，文件系統(tǒng)類型，1 表示不為FAT文件系統(tǒng)；Bit 6，系統(tǒng)忙狀態(tài)，1 表示系統(tǒng)正處在忙狀態(tài)；Bit 7，校驗和狀態(tài)，1 表示發(fā)送命令的校驗和不正確。注：接收到應(yīng)答，

60、其中8 位任何一位不為0，表示命令執(zhí)行失敗，原因參考位標識。例：55 AA 05 0D 00 00 00 00 00 31 32 33 34 35 36 37 38 39 EF 向打開的文件寫入123456789數(shù)據(jù)。如果要連續(xù)寫入文件，只要把寫命令中的地址信息置最大值，0 xffffffff就可以了。有效數(shù)據(jù)200個字節(jié)，個數(shù)2個字節(jié)是備用將來擴展。4.保存文件命令 0 x04該命令為主機提供保存當(dāng)前打開文件的功能，為了防止頻繁寫SD 卡，每次送入模塊的數(shù)據(jù)先是保存在模塊的512 字節(jié)的扇區(qū)緩沖中，所以為了防止數(shù)據(jù)丟失，完成所有數(shù)據(jù)的傳輸后，要發(fā)送保存文件命令來保存文件。命令格式如下：0 x55 0 xaa 0