许 璐，刘正军，陈一铭

（中国测绘科学研究院航测所，北京 100036）

引 言

SD（Secure digital）卡是一种基于flash 闪存的高速存储设备，因其记忆容量高、传输速率快、移动灵活性强和安全系数高等优点被广泛应用于音乐、摄影等数字媒体领域。但随着数字媒体领域的快速发展，无论是对音乐还是图像传感器的采样频率、分辨率等指标都有了更高的要求，这也对SD 卡的存储容量和存储速度等性能参数带来了新挑战［1-2］。

SD 卡的存储主要通过控制器实现，目前对于SD 卡控制器的研究已经取得了一些成果。文献［3］采用基于ARM 处理器的方案，通过Linux 系统成熟的AMBA 总线模式实现了SD3.0 控制器的设计，但受限于ARM 芯片的串行化操作流程，实际的存储速度很低；文献［4］采用STM32 微控制器实现SD 卡的存储，但试验中选择的是SPI 总线模式，这种模式实现方便但存储效率过低，只适合做指令的验证，无法应用于实际的数据存储中；文献［5］采用Altera NIOS Ⅱ软核操作SD 卡控制器，实现了现场可编程逻辑门阵列（Field programmable gate array，FPGA）设计的SD 卡控制器的SPI（1 bit）模式，存储效率同样不高；文献［6］设计和实现了FPGA 原型验证平台内部存储系统DDR3 控制器及外部存储系统SD 卡控制器，并结合工程应用设计了针对验证平台存储系统的测试方案，但SD 卡采用的是2.0 版本协议，理论上的最高存储速度只有25 MB/s，而实际应用中会更低，无法满足数据的高速存储需要；文献［7］设计了一种基于SD3.0 协议的分布式RTL 级控制器，采用8 路TF 卡存储阵列，但此方案存在各个存储介质间的协同性工作问题，并且占用面积很大，不适合小型化的数据存储方案。……