详细介绍了FAT16文件系统的文件组织与存储原理，以及SD卡指令结构。研究了软件模拟SPI接口时序的编程实现，给出了软件模拟SPI接口的汇编代码，以及单片机读写SD卡和读写FAT16文件系统的软件流程。

通过串口将本系统连接到PC进行测试，结果表明本系统完成了对FAT16文件系统下文件的读写。当采用11.059 2 MHz晶振时，读写速度和质量都令人满意。本系统采用51架构的AT89S52单片机，实现了基于FAT16文件系统的读写SD卡设计，整套系统成本较低，在嵌入式数据记录和存储中有广泛应用前景。

FAT16文件系统是。Microsoft公司在其MS-DOS 操作系统中采用的文件系统，具有出色的文件管理性能，能被当前大多数操作系统识别。因此，将SD卡与FAT16文件系统相结合是嵌入式数据存储、记录系统的理想方案，可以将采集记录的数据直接在PC上读取和处理。本文研究和设计了基于AT89S52单片机和FAT16文件系统的SD卡读写系统。