[发明专利]基于FPGA的SD卡文件管理控制器

权利要求书

1.基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在于包括FPGA芯片（1）、串行配置芯片（4）、SDRAM存储器（5）、主控器接口（6）、SD卡插座（15），其中在FPGA（1）内部实现FAT32文件管理单元（2）和SD卡接口单元（3）；

所述FAT32文件管理单元（2）为主控器提供主控器接口（6）、操作文件系统的用户命令，主控器通过该接口在SD卡文件管理控制器的寄存器中写入用户命令即可完成对SD卡中FAT32文件系统的管理；

所述SD卡接口单元（3）在FAT32文件管理单元（2）的控制下，负责SD卡命令的产生和应答接收，以及SD卡中数据的读写；

在读写SD卡中的数据时，采用了4位数据线宽的SD模式。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在于：所述的FAT32文件管理单元（2）包括NIOS II处理器（7）、EPCS控制模块（8）、SDRAM控制模块（9）、主控器接口模块（10）、Avalon总线（11）、Avalon接口模块（12）；

所述NIOS II处理器（7）通过主控器接口模块（10）获取主控器输入的用户命令与数据，并反馈信息给主控器；

所述NIOS II处理器（7）通过Avalon接口模块（12）与SD卡接口单元（3）进行通信；

所述NIOS II处理器（7）通过EPCS控制模块（8）、SDRAM控制模块（9）分别与FPGA外部的串行配置芯片（4）和SDRAM存储器（5）相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在于：所述的FAT32文件管理单元（2）上面移植了FATFS文件系统模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在于：所述的SD卡接口单元（3）包括读写缓冲FIFO模块（13）、 SD卡数据控制模块（14）、SD卡命令控制模块（16）和SD卡时钟控制模块（17）；

所述读写缓冲FIFO模块（13）负责缓存读写SD卡时的数据，

所述SD卡数据控制模块（14）负责DAT线上数据的接收和发送以及数据的校验，

所述SD卡命令控制模块（16）负责控制CMD线上命令发送和回复接收，

所述SD卡时钟控制模块（17）负责控制CLK时钟线的频率，以控制读写SD卡的数据速率。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在所述的主控器接口为8位地址线、8位数据线。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的SD卡文件管理控制器，其特征在于所述操作文件系统的用户命令包括新建、打开、读写、关闭文件，新建、打开、关闭目录，磁盘容量查询、空闲扇区查询、以扇区或字节为单位对文件进行读写。