引言

　�。睿幔睿洌妫欤幔螅杈哂锌焖僭L問、低功耗、抗震性、尺寸小、重量輕等特性，并且穩(wěn)定性良好，即使在系統(tǒng)電源關(guān)閉的情況下仍可保存數(shù)據(jù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，其價格降低且容量增大，這些使得ｎａｎｄｆｌａｓｈ逐漸成為嵌入式系統(tǒng)的一個獨(dú)立部件，系統(tǒng)存儲的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　對ｆｌａｓｈ存儲器的測試與編寫，目前流行的工業(yè)方法是采用遵守ｉｅｅｅ－１１４９．１標(biāo)準(zhǔn)，又稱ｊｔａｇ（ｊｏｉｎｔ�。簦澹螅簟。幔悖簦椋铮睢。纾颍铮酰穑┮�(guī)范的邊界掃描技術(shù)，運(yùn)用專門的商業(yè)測試板和配套軟件來完成。不論是板級還是生產(chǎn)線級，都有廠家提供配套的軟硬件解決方案。

　　基于ｊｔａｇ規(guī)范的ｆｌａｓｈ控制電路，使用支持邊界掃描的高級微處理器，配套專門的控制硬件和軟件，逐漸形成一套ｆｌａｓｈ存儲器ｐｃｂ級的控制體系規(guī)范。然而，不論是支持邊界掃描的高級微處理器，還是配套的硬件和軟件，價格都是較昂貴的。不僅如此，使用這種方案將增加用戶ｐｃｂ的設(shè)計(jì)難度和產(chǎn)品成本，使用戶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，硬件設(shè)計(jì)失去獨(dú)立性，產(chǎn)品升級存在依賴性。

　　針對運(yùn)用邊界掃描技術(shù)進(jìn)行ｆｌａｓｈ控制的上述弊端，本文提出一種控制結(jié)構(gòu)復(fù)用的存儲系統(tǒng)，包括存儲卡和寫卡器兩部分。文中首先給出本存儲系統(tǒng)的總體框架，而后闡述存儲卡與寫卡器的硬件結(jié)構(gòu)，接著著重講述存儲系統(tǒng)軟件架構(gòu)與ｎａｎｄｆｌａｓｈ典型操作實(shí)現(xiàn)，最后用寫卡器對三星公司各種存儲容量的ｎａｎｄｆｌａｓｈ進(jìn)行讀、寫、擦測試，結(jié)果表明本存儲系統(tǒng)能高效完成對ｎａｎｄｆｌａｓｈ的各種操作。在所有測試成功后，將本存儲系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)復(fù)用到嵌入式車載導(dǎo)航設(shè)備中，并成功移植控制軟件。通過與邊界掃描技術(shù)對比軟硬件結(jié)構(gòu)和測試結(jié)果可以看出，本存儲系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作時間短、性價比高３大優(yōu)點(diǎn)。

　　存儲系統(tǒng)總體框架

　　本存儲系統(tǒng)分為存儲卡和寫卡器兩部分，其總體框架如圖１所示。

　　圖１　存儲系統(tǒng)框架

　　圖１中填充左斜線的箭頭序列給出了編寫ｎａｎｄｆｌａｓｈ的數(shù)據(jù)流向。ｐｃ通過標(biāo)準(zhǔn)打印口（ｌｉｎｅ　ｐｒｉｎｔｅｒ，ｌｐｔ）控制ｎａｎｄｆｌａｓｈ，中間用５０針卡座與５０孔卡口配合，連接寫卡器與存儲卡。由于打印口的控制口線有限，不能對ｎａｎｄｆｌａｓｈ進(jìn)行全面控制，因而在打印口和ｎａｎｄｆｌａｓｈ之間添加５７３鎖存器，復(fù)用數(shù)據(jù)口線來擴(kuò)充控制口線。

　　此外，由于嵌入式系統(tǒng)各元器件對工作電壓都有較高的要求，必須在額定電壓范圍內(nèi)工作，因此在寫卡器和存儲卡上都添加了穩(wěn)壓器，在寫卡器上還添加了電壓調(diào)節(jié)器。寫卡器外部供電為１２ｖ直流電源。

　　從存儲系統(tǒng)框架可以看出，整個系統(tǒng)并未使用控制芯片與類似邊界掃描技術(shù)的高成本復(fù)雜控制電路，結(jié)構(gòu)簡單性價比高。后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與邊界掃描技術(shù)相比，本系統(tǒng)的ｎａｎｄｆｌａｓｈ操作時間有所縮短。

　　存儲卡

　　通常，一個ｎａｎｄｆｌａｓｈ存儲器的價格較一個ｎｏｒｆｌａｓｈ存儲器便宜４０％左右。與ｎｏｒ�。妫欤幔螅璐鎯ζ飨啾龋睿幔睿洌妫欤幔螅璐鎯ζ鞯膶懺L問時間快２０倍。盡管ｎｏｒｆｌａｓｈ具有快速隨機(jī)訪問速度，而ｎａｎｄｆｌａｓｈ具有一個長的隨機(jī)讀反映時間，但其具有功耗低、存儲容量大、快速擦／寫的優(yōu)點(diǎn)［８］�；冢睿幔睿洌妫欤幔螅璧纳鲜鰞�(yōu)點(diǎn)，存儲卡選擇使用ｎａｎｄｆｌａｓｈ作為數(shù)據(jù)存儲載體。

　　存儲卡主要包括５０孔卡口、ｎａｎｄｆｌａｓｈ、直流電源穩(wěn)壓器３個部分，其他還有一些電阻和電容，起輔助和增加電路穩(wěn)定性作用。５０孔卡口與寫卡器的５０針卡座配合，連接存儲卡和寫卡器。

　　寫卡器

　　寫卡器主要由標(biāo)準(zhǔn)打印口、直流電壓調(diào)節(jié)器、直流電源穩(wěn)壓器、５７３鎖存器和一些電阻電容組成，采用外接＋１２ｖ直流電源供電，５０針卡座采用機(jī)械式上下卡，使得存儲卡與卡座的接觸與分離相當(dāng)方便。

　　打印口

　　標(biāo)準(zhǔn)打印口分為３個端口，基地址為數(shù)據(jù)端口，基地址＋１為狀態(tài)端口，基地址＋２為控制端口。控制ｐｃ的ｃｍｏｓ設(shè)置打印口模式為ｅｃｐ＋ｅｐｐ，打印口首地址即為０ｘ３７８。以下闡述寫卡器中如何使用打印口的３個端口。

　�。ǎ保⿺�(shù)據(jù)端口（０ｘ３７８）

　　數(shù)據(jù)端口中有８根數(shù)據(jù)線，與ｎａｎｄｆｌａｓｈ相連傳輸一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。其中，ｄ０和ｄ１被復(fù)用，通過５７３鎖存器連接ｎａｎｄｆｌａｓｈ的ｃｌｅ和ａｌｅ兩個控制引腳。

　�。ǎ玻顟B(tài)端口（０ｘ３７９）

　　狀態(tài)端口僅使用了第６個狀態(tài)位作為ｎａｎｄｆｌａｓｈ的ｒ／？ｂ應(yīng)答信號，其余３、４、５、７這４位打印機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)答未使用，保留供以后功能擴(kuò)展使用。

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