提出了用SD卡来实现记录汽车CAN总线数据的设计，介绍了基于LPC2368的SD卡FAT文件系统的实现方法，并给出了该设计的硬件接口与软件实现，阐述了SD卡应用于大容量数据记录的优点。
　　关键词： CAN总线；SD卡；FAT文件系统；数据记录

　　CAN总线是德国BOSCH公司在20世纪80年代初，为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线性仲裁技术以及灵活的通信方式适应了汽车的实时性和可靠性要求，备受汽车生产厂商的青睐。目前，汽车上的ECU(电控单元)之间使用CAN总线进行通信,例如电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（ABS）和防滑控制系统（ASR）等，记录汽车CAN总线上的数据对于监控汽车ECU间正确通信和研究汽车CAN网络故障的原因具有重要的意义。
　　设计以SD卡作存储载体，实现实时记录CAN总线上数据的记录仪，具有容量大、体积小、重量轻、接口电路简单等特点。并且记录的数据文件可以为PC机所识别，通过PC机上的分析软件对其进行分析和回放，作为历史数据用于数据对比。
1 系统设计
　　SD卡应用于CAN总线数据记录仪的系统结构图如图1所示，CAN总线数据仪工作时应挂接到汽车CAN总线上，成为一个CAN节点，以便采集CAN数据信息。主控芯片的主要作用是进行数据采集并将采集到的CAN数据以文件格式存储在SD卡上。此外，SD卡在数据组织结构上与PC机格式兼容，这里选用FAT32文件系统，使记录数据可以直接供Windows操作系统下的应用程序使用。

2  硬件接口设计
　　硬件平台的控制核心采用NXP公司的ARM7芯片LPC2368, 该芯片是基于ARM7TDMI-S内核的32位微控制器，可在高达72 MHz的频率下操作，功能强大且成本低，具有高达512 KB的片内Flash、32 KB的SRAM，内部具有丰富的系统外围设备控制器，包括SD控制器和CAN控制器。
　　SD卡支持2种工作模式：SD模式和SPI模式。SD模式允许4线高速数据传输，SPI模式允许简单通用的SPI通道接口, 但读写速度大大降低。由于CAN总线数据传输速率较高，因此本设计采用SD模式的4线高速数据传输功能。
　　LPC2368与SD卡接口电路如图2所示，使用SD通信协议将SD和LPC2368相连实现数据传输。CMD传输SD控制器的命令及相关参数和SD卡对命令的响应信号，DAT0、DAT1、DAT2、DAT3传输读写数据，CLK为时钟信号，并由主控芯片来控制SD卡的电源。

3  软件设计
3.1  SD卡底层读写
　　SD卡的读写操作都是基于命令的，主控芯片通过向SD卡发送相应的命令并读取相应的响应来实现对SD卡的控制，在对SD卡读写之前，首先要对SD控制器进行初始化，完成各项参数的配置，包括控制器与CPU数据传输的DMA方式、传输速率和读写数据块长度等，之后需要对SD卡进行初始化，这是确保SD卡正常数据读写的前提。SD卡的初始化流程如图3所示。

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