论文总字数：14332字

摘 要

TF卡控制器一直具有广泛的应用前景，在当今的各个行业中都占着举足轻重的位置。而且，单片机成为了越来越多领域的控制核心，它是一种数字化控制设备并且用液晶显示来作显示终端，再通过单片机对被控对象采取智能操作。

本设计是从降低开发成本、方便对数据的传输量和速度、可靠性的设计目的出发。采用MSP-EXP430G2-LaunchPad为控制核心,通过串口调试工具将单片机通过USB和PC机连接，来完成单片机对TF卡的读、写操作，将PC机文件存到TF卡，也可以将TF卡文件读到PC机。

MSP-EXP430G2-LaunchPad是具有集成的DIP插座，可支持多达20个引脚，具有操作简单，高速运算、软件功能完善、设备携带方便等特点。

本系统整个的设计过程包括了开发编译环境调试、开发板调试、硬件学习与分析、系统部分移植、软件设计、软件代码编写、系统功能调试等。

关键词：MSP-EXP430G2-LaunchPad；TF卡控制器；TF读写；

TF card controller

Abstract

TF card controller has wide application prospect, has occupied a pivotal position in various industries in today. In addition, SCM has become the core of more and more fields, it is a kind of digital control equipment and liquid crystal display for display terminal, and then through the microcontroller to control the object to take intelligent operation.

This design is to reduce the development cost,to facilitate the transmission of data and speed, reliability of the design purposes.Using MSP-EXP430G2-LaunchPad as control core,The singlechip is connected through USB and PC through the serial debugging tools to complete the MCU on the TF card read and write operations,The PC file into the TF card,TF card can also be read PC files.

MSP-EXP430G2-LaunchPad is an integrated DIP socket that can support up to 20 pins,It has the advantages of simple operation, high speed operation, perfect software function and convenient carrying.

The whole design process of the system includes the development of compiler environment debugging, development board debugging, hardware learning and analysis, part of the system transplantation, software design, software code writing, system function debugging, etc..

Keywords: MSP-EXP430G2-LaunchPad,TF card controller,TF card read and write .

目 录

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 选题的目的及意义 1

1.3 国内外研究现状 1

1.4 论文的主要内容及安排 3

第二章 系统开发理论基础 4

2.1 Fatfs文件系统概述 4

2.2 IAR Embedded Workbench for ARM 4

第三章 硬件平台分析 5

3.1 硬件系统框图 5

3.2 MSP430G2553开发板 5

3.3 时钟模块 6

3.3.1系统时钟概述 6

3.3.2 MSP430G2553时钟输出 6

3.3.3 系统时钟来源 6

3.4 TF卡模块 7

3.5 LCD段式液晶显示屏 7

3.5.1 LCD段式液晶总体描述 7

3.5.2 LCD段式液晶主要参数 8

第四章 软件系统设计 9

4.1 软件系统流程图 9

4.2软件设计 10

4.2.1 TF卡读写驱动程序 10

4.2.2 SPI时序模拟 10

4.2.3 TF卡初始化 10

4.2.4 TF卡数据块读写 11

4.3 FATFS文件系统移植 12

第五章 系统整体调试 15

5.1 硬件调试 15

5.2 软件调试 16

5.3 调试结果分析 18

第六章 结束语 19

致 谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1 选题背景

TF卡，又称T-Flash卡，全名：TransFLash，由摩托罗拉与SANDISK共同研发，在2004年推出。它是一种只有（11*15*1MM）大小的微型卡，约为SD卡的1/4，是现如今最小的储存卡了。TF卡再经过SD卡的转换器后，能够当作SD卡来使用。TransFlash主要是为了具有中高端照相的手机能够拍摄清晰和幅度大的图像，能够下载内存较大的视频和短片而开发的。储存数据是TransFlash卡的一个基本功能，例如存储照片、视频、便携式音乐播放器以及手机应用中的信息等，TF卡还有安全防卫系统，可以保护里面存储的各种数据；TF卡的加密功能正在开发中，加密以后TF卡中的数据和记录就不会被窃取，让人们使用时没有后顾之忧。TF卡的体积小又能让手机开发商们不用顾及手机外观的大小而之间使用。

1.2 选题的目的及意义

伴随着信息技术和通信技术的快速发展，人们对手机和便携式电子助手等应用要求的提高。这些数字手持式设备的储存容量需求变得越来越强大，数据传输速度要求也越来越快。因此，设计出一款低功耗、高性能的便携式电子助手便成为了当前市场上亟待解决的问题。本次所设计的TF控制器正是基于单片机与电脑端连接传输数据，主要目的就是为了给其使用者提供更大的实用性、便捷性、效率性，从而减少使用者在日常生活、学习、工作中的负担，为使用者提供更好的用户体验，故具有较强的可行性和开发价值。

本次所设计的TF控制器以TI公司生产的MSP430G2开发板为开发平台，通过Fatfs文件系统，对TF进行读、写操作。此读写系统应用在以MSP430G2和TF卡为基础的存储操作系统上，成功的做到了数据文件能根据Fatfs文件系统的存储规则进行存储。通过串口将本系统连接到PC机上，在Windows操作系统上就能直接读取TF卡上的数据文件。这个文件系统在数据的采集和存储上更加便捷、灵活和稳定。同时，对TF卡的读写速度提升研究有着重要的意义。

1.3 国内外研究现状

近几年单片机对储存卡的读写研究越发成熟，因为,单片机系统的发展十分迅速,其CPU的处理速度越来越快、相关外设与内部处理器的交互能力也愈加优秀。单片机系统的复杂性日益提高、应用范围和领域越来越广。这些变化对于数据操作的灵活性提出了越来越高的要求。所以,单片机系统开发者急需解决的问题就是如何便捷地、系统地、灵活地完成数据文件的管理。

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