移動(dòng)式存儲(chǔ)器的原理與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2008/9/1 0:00:00 訪問次數(shù):499
引言
。螅悖睿洌椋螅耄恚酰欤椋恚澹洌椋幔悖幔颍涫敲绹。螅睿幔洌椋螅牍荆保梗梗改晖瞥龅囊环N移動(dòng)式flash存儲(chǔ)器,簡稱mmc卡。它具有體積小(32mm×22mm×1.5mm)、存儲(chǔ)量大、接口簡單、抗抖動(dòng)和震動(dòng)能力強(qiáng),使用壽命長、低功耗、可適應(yīng)于溫度與濕度變化較大的環(huán)境等優(yōu)良特點(diǎn),可作為嵌入式操作系統(tǒng)的可移動(dòng)式存儲(chǔ)器的完美的選擇。它的出現(xiàn)解決了嵌入式操作系統(tǒng)與其它設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換,特別適合在全球定位系統(tǒng)(gps),音樂播放機(jī),數(shù)碼攝像機(jī),移動(dòng)電話等電子設(shè)備中應(yīng)用。
。玻恚恚憧ńY(jié)構(gòu)與原理
2.1mmc卡結(jié)構(gòu)
如圖1所示,mmc卡分為兩個(gè)模塊:微處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊。其中微處理器的主要功能包括管理通訊協(xié)議,命令解釋,數(shù)據(jù)輸出與存儲(chǔ),錯(cuò)碼校驗(yàn),電源管理,邏輯和缺省管理。由于mmc包括一套成熟的缺省與誤碼管理系統(tǒng),所以誤碼概率極低。
存儲(chǔ)器模塊是由flashrom構(gòu)成的存儲(chǔ)區(qū),所有數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器理后,都存儲(chǔ)在此區(qū)域中。在存儲(chǔ)器模塊中,字節(jié)地址是從0開始依次增加到最后一個(gè)單元,每個(gè)地址都是可讀寫的,但它又不是簡單的排列。mmc卡中規(guī)定:512個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)扇區(qū),根據(jù)mmc卡的型號(hào),16或32個(gè)扇區(qū)為一個(gè)塊。僅在sdmb8中16個(gè)扇區(qū)為一個(gè)塊,其余如sdmb32,。螅洌恚猹玻叮粗芯鶠椋常矀(gè)。其余又分為可擦除塊(由32個(gè)塊組成)、保護(hù)塊(由32個(gè)可擦除塊組成)。其中扇區(qū)是最小的寫和擦除的基本單位,許多數(shù)據(jù)的讀寫操作都是圍繞它展開的。
。玻玻恚恚愕淖x寫方式
。恚恚憧ㄓ校撤N讀寫方式:數(shù)據(jù)流讀寫,單扇區(qū)讀寫及多扇區(qū)讀寫。它們之間各有異同,用戶可以根據(jù)自己系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇適合工程需要的方式,它們之間的異同如圖2所示。
從圖2可以看出,3種操作的讀方式比較相近。
主機(jī)發(fā)出讀操作的地址,可以是隨機(jī)的。而方式1和方式3可以跨扇區(qū)進(jìn)行,方式2僅僅在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行并且不需要停命令,它的數(shù)據(jù)長度是預(yù)先設(shè)定的,更加簡單、準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)流法沒有多扇區(qū)法可靠。因?yàn)閿?shù)據(jù)流法對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫都沒有校驗(yàn),有可能出現(xiàn)誤碼。
3種方式的寫操作都是以扇區(qū)的整數(shù)倍開始和結(jié)束的。單扇區(qū)對(duì)數(shù)據(jù)的寫入是在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行的,故不需要停命令。
。玻常恚恚憬涌谂c通訊協(xié)議特點(diǎn)
。恚恚憧ê屯獠坑校卜N接口形式,對(duì)于每一種接口形式,。恚恚憧ㄅc外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信對(duì)應(yīng)一種協(xié)議:一種為mmc模式生產(chǎn)廠家根據(jù)本卡的特點(diǎn)并參照spi協(xié)議制定的;另外一種是通用的spi模式,它是mmc模式的子集(這種模式經(jīng)常用在motorola的微處理器中)。二者有許多相似之處,而差異主要表現(xiàn)在外部接口與命令集與響應(yīng)上,參見表1。
表 1 兩 種 協(xié) 議 下 的 接 口 異 同
mmc協(xié)議 | spi協(xié)議 | |||
---|---|---|---|---|
名稱 | 功能描述 | 名稱 | 功能描述 | |
1 | rsv | 保留引腳,不接或置高 | cs | 片選引腳(低電平有效) |
2 | cmd | 命令與響應(yīng)引腳 | datain | 輸入數(shù)據(jù)引腳 |
3 | vss1 | 電源接地引腳 | vss1 | 電源接地引腳 |
4 | vdd | 電源引腳 | vdd | 電源引腳 |
5 | clk | 系統(tǒng)時(shí)鐘 | clk | 系統(tǒng)時(shí)鐘 |
6 | vss2 | 電源接地引腳 | vss2 | 電源接地引腳 |
7 | dat[0] | 數(shù)據(jù)引腳 | dataout | 輸出數(shù)據(jù)引腳 |
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。恚恚憧ā〉摹∶×睢〖》帧椤住☆悺, 每 組 負(fù) 責(zé) 完 成 一 類 獨(dú) 立 的 任 務(wù) , 如 塊 寫 類 完 成 塊 長 度 的 定 義 、 塊 首 地 址 的 設(shè) 置 和 塊 !≈埂∶×睢〉摹“l(fā) 送 。 每 個(gè) 塊 中 的 命 令 有 以 下 幾 種。骸》帧∩ⅰ∈健∶×睢。o 應(yīng) 答 式 ), 分 散 式 命 令。ㄓ小(yīng) 答 命 令 和 應(yīng) 答 都 在 命 令 線 上。
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。玻恚恚憧ńY(jié)構(gòu)與原理
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如圖1所示,mmc卡分為兩個(gè)模塊:微處理器模塊和存儲(chǔ)器模塊。其中微處理器的主要功能包括管理通訊協(xié)議,命令解釋,數(shù)據(jù)輸出與存儲(chǔ),錯(cuò)碼校驗(yàn),電源管理,邏輯和缺省管理。由于mmc包括一套成熟的缺省與誤碼管理系統(tǒng),所以誤碼概率極低。
存儲(chǔ)器模塊是由flashrom構(gòu)成的存儲(chǔ)區(qū),所有數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器理后,都存儲(chǔ)在此區(qū)域中。在存儲(chǔ)器模塊中,字節(jié)地址是從0開始依次增加到最后一個(gè)單元,每個(gè)地址都是可讀寫的,但它又不是簡單的排列。mmc卡中規(guī)定:512個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)扇區(qū),根據(jù)mmc卡的型號(hào),16或32個(gè)扇區(qū)為一個(gè)塊。僅在sdmb8中16個(gè)扇區(qū)為一個(gè)塊,其余如sdmb32,。螅洌恚猹玻叮粗芯鶠椋常矀(gè)。其余又分為可擦除塊(由32個(gè)塊組成)、保護(hù)塊(由32個(gè)可擦除塊組成)。其中扇區(qū)是最小的寫和擦除的基本單位,許多數(shù)據(jù)的讀寫操作都是圍繞它展開的。
。玻玻恚恚愕淖x寫方式
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從圖2可以看出,3種操作的讀方式比較相近。
主機(jī)發(fā)出讀操作的地址,可以是隨機(jī)的。而方式1和方式3可以跨扇區(qū)進(jìn)行,方式2僅僅在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行并且不需要停命令,它的數(shù)據(jù)長度是預(yù)先設(shè)定的,更加簡單、準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)流法沒有多扇區(qū)法可靠。因?yàn)閿?shù)據(jù)流法對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫都沒有校驗(yàn),有可能出現(xiàn)誤碼。
3種方式的寫操作都是以扇區(qū)的整數(shù)倍開始和結(jié)束的。單扇區(qū)對(duì)數(shù)據(jù)的寫入是在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行的,故不需要停命令。
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表 1 兩 種 協(xié) 議 下 的 接 口 異 同
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名稱 | 功能描述 | 名稱 | 功能描述 | |
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3 | vss1 | 電源接地引腳 | vss1 | 電源接地引腳 |
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5 | clk | 系統(tǒng)時(shí)鐘 | clk | 系統(tǒng)時(shí)鐘 |
6 | vss2 | 電源接地引腳 | vss2 | 電源接地引腳 |
7 | dat[0] | 數(shù)據(jù)引腳 | dataout | 輸出數(shù)據(jù)引腳 |
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