机车冲动检测仪是机车行驶期间冲动数据的检测和记录仪器，可作为机车行驶状况黑匣子的一部分，并供铁路司机考试系统使用。冲动检测仪的核心部件是一套微机电系统实现的加速度传感器，并配备丰富的外围通信接口。

本设计要求针对已有的机车冲动检测仪，设计SD接口，实现机车相关数据，如运行时间，冲动加速度等信号，实时写入SD卡海量数据存储设备。并支持FAT16/FAT32文件系统，实现上位机可直接查阅SD卡数据并进行数据归档处理。

本论文首先介绍了SD的背景及发展现状，SD卡是当今社会消费的主流存储媒介，发展前景远大；接着介绍本设计的总体方案设计，并且如何将该模块连接到现有的机车冲动检测仪上也做了简单的描述；然后本论文逐一的介绍了SD卡接口模块和FAT32文件系统的建立，并且详细地介绍了SD卡和FAT32文件系统的基本原理；最后本论文简单介绍了数据采集系统的建立和数据分析。对于各模块的软件设计，在下文中都给出了流程图，具体的程序在附录中给出。

论文的主要内容

本设计方案的主芯片是STC89C52单片机，针对该单片机设计SD卡接口模块，编写SD卡驱动程序，完成SD卡写操作。具体内容如下：

1.设计了基于STC89C52单片机的SD卡接口模块；

2.设计了数据采集系统；

3.完成了对SD卡进行数据传送和存储功能；

4.给出了FAT32文件系统的建立过程。

本文的第一章介绍了该论题的背景与意义，SD卡在现今社会中应用广泛，且携带方便，可用于大量的存储数据，实现数据的海量交换，而且，SD卡发展迅猛，在电子消费领域应用广泛。在这个背景下，研究SD卡的通信模块是很有必要而且前景广阔。第二章介绍了整个方案设计框架 ，介绍了一种机车冲动检测仪，本设计的SD卡接口模块便是根据该机车冲动检测仪所设计的，具体分析了各个模块如何设计，整个设计从总体上来说，硬件比较简单，软件相对复杂，主要是对FAT32文件系统和SD读写的理解。第三章详细的介绍了SD卡的相关知识，包括SD卡的结构，命令等，设计了SD卡的接口模块，及SD初始化为SPI模式，读写SD卡等。第四章介绍的是本设计中的一大难点：文件系统的实现。因为FAT32文件系统应用广泛，且储存量大，所以选择的是FAT32文件系统。FAT32文件系统如何读写SD卡也给出了具体流程图。第五章的主要内容是数据采集模块的设计。该章的主要介绍了机车冲动检测仪的基本结构，以及与SD接口模块的连接，介绍了两个模块之间的通信方式，给出了数据接收及发送子程序。数据处理包括处理接收四位数字信号和实时时钟，将其转换成ASCII码，以便写入SD卡。