1 引言

    電子存儲(chǔ)設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，使許多便攜設(shè)備大容量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)成為可能，cf卡( compact flash card)因具有容量大、體積小、性能優(yōu)良、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和許多消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。然而目前所開發(fā)的產(chǎn)品成本高，電路復(fù)雜，所需元器件數(shù)目多，嚴(yán)重制約了cf卡在更廣闊領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。本文給出了一種簡(jiǎn)潔實(shí)用的硬件接口電路．成功實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)cf卡標(biāo)準(zhǔn)文件的讀寫。

    2 接口電路設(shè)計(jì)

    接口電路如圖1所示，采用與80c51兼容的sst89c54型單片機(jī)。sst89c54程序存儲(chǔ)器分為block0和block1兩塊，前者為16 kb，后者為4 kb，block0和block1的地址不是連續(xù)的。block1從f000h開始。上電后程序既可以從blocko(0000h)開始執(zhí)行，也可以從block1(f000h)開始執(zhí)行。單片機(jī)的re-map[1：0]位決定程序從哪塊程序存儲(chǔ)器開始執(zhí)行。當(dāng)這2位都為1時(shí)，程序從0000h開始執(zhí)行，否則，從f000h開始執(zhí)行。re-map[1：0]位是非易失性的，可以用編程器對(duì)其編程設(shè)置。cf卡的讀寫是通過卡內(nèi)的緩沖區(qū)進(jìn)行的．不支持直接讀寫存儲(chǔ)區(qū)域。由于一次至少要讀寫一個(gè)扇區(qū)(512字節(jié))，所以目前多數(shù)做法都必須要借助于6116、6264等外部存儲(chǔ)器，這樣做不僅增加了成本，而且給軟件設(shè)計(jì)帶來(lái)了很多不便。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，利用sst89c54單片機(jī)的第二個(gè)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器block1(4 kbyte×8 bit)作為讀寫緩沖區(qū)，這樣就可以巧妙地解決上述問題，同時(shí)也避免了通過單片機(jī)讀寫cf卡必須依賴外部存儲(chǔ)器和地址存儲(chǔ)器的弊端[1-3]。

    在該電路設(shè)計(jì)中還省去了地址鎖存器的應(yīng)用，而是將cf卡的ao、a1、a2引腳分別直接連接在微控制器的地址引腳a8(p2．0)、a9(p2．1)、a10(p2．2)，經(jīng)過驗(yàn)證，同樣的代碼對(duì)這兩種硬件連接都適用。

    3 讀寫程序設(shè)計(jì)

    由于cf卡由ata控制器和flash存儲(chǔ)器兩部分構(gòu)成，而系統(tǒng)訪問flash存儲(chǔ)器的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于訪問內(nèi)存的速度，如果系統(tǒng)頻繁訪問cf卡，勢(shì)必會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和工作效率，因此必須考慮cf卡讀寫程序的設(shè)計(jì)技巧。

    3．1 檢查cf卡的狀態(tài)

    出于嚴(yán)謹(jǐn)考慮．當(dāng)寫入命令或?qū)懭霐?shù)據(jù)后要查詢狀態(tài)寄存器的狀態(tài)。以判斷cf是否準(zhǔn)備就緒或讀寫成功。

    3．2 等待cf卡數(shù)據(jù)請(qǐng)求

    3．3 設(shè)置8位數(shù)據(jù)寬度

    篇幅有限，其他程序就不一一舉出。鑒于介紹cf卡操作方式和讀寫文件原理的資料較多。本文就不再贅述，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱文獻(xiàn)[4-7]。

    4 控制軟件設(shè)計(jì)

    單片機(jī)讀寫cf卡的上位機(jī)軟件采用visual c++6．0編寫。用戶的操作比較簡(jiǎn)單，只需向控制軟件發(fā)送扇區(qū)號(hào)和讀／寫扇區(qū)切換命令．其他的操作均由軟件自動(dòng)完成，對(duì)用戶完全透明。以扇區(qū)1的讀寫為例，如圖2所示。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    由于cf卡具有易于攜帶，兼容性好，容量大的特點(diǎn)，可以預(yù)見cf將具有廣闊的應(yīng)用前景。本文給出了true ide模式下單片機(jī)對(duì)cf卡的讀寫方案．可通過串行口在pc機(jī)與cf卡之間交換數(shù)據(jù)。在簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)的同時(shí)，還提高了數(shù)據(jù)傳輸速度．具有較高的參考價(jià)值。

    來(lái)源：中電網(wǎng)

    作者：河南理工大學(xué) 張治斌

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