如何使用FPGA实现SD卡控制器的设计

以FPGA为平台，设计了采用SPI接口的SD卡控制器。整体设计用VerilogHDL硬件描述语言实现，同时采用数据缓存（FirsTInFirstOut，FIFO）技术解决实际应用中的时序问题，最终实现了整体设计功能。本设计充分发挥了FPGA所具有的开发周期短、处理能力强等特点，已成功应用于音频芯片采集的数据存储，验证了设计方案的可行性及有效性。

 

随着电子信息技术的不断发展，电子产品日益增加的同时，对于存储介质的容量、性能的要求不断提高。SD存储卡被广泛地应用于便携式产品中，由于具有体积小、记忆容量高、数据传输率快、移动灵活性好以及安全性高等特点，成为嵌入式设备中最常见的存储媒介，比如用SD卡来存储故障诊断的测试信号u、高速采集的水声信号1以及SD卡中FAT32文件系统在嵌入式中的应用I等，因此SD卡控制器的设计具有广泛的实用价值。

 

笔者提出了基于FPGAt4~的SD卡控制器的设计方法。通过分析SD卡物理规范协议，设计了SD卡控制器的结构并进行具体模块的划分。系统硬件以Ahera公司的EP2C35芯片为核心，实现整体系统功能的设计。