SST89C54與CF卡的接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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關(guān)鍵字：單片機(jī)；CF卡；SST89C54；True IDE模式
1 引言
電子存儲設(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)處理和存儲成為可能，CF卡(Com-pactFlash 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。本文給出了一種簡潔實(shí)用的硬件接口電路，成功實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對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l所示，采用與80C51兼容的SST89C54型單片機(jī)。SST89C54程序存儲器分為block0和blockl兩塊，前者為16 KB，后者為4 KB，block0和blockl的地址不是連續(xù)的。blockl從FOOOH開始。上電后程序既可以從block0(0000H)開始執(zhí)行，也可以從blockl(F000H)開始執(zhí)行。單片機(jī)的Re-Map[l：0]位決定程序從哪塊程序存儲器開始執(zhí)行。當(dāng)這2位都為l時(shí)，程序從0000H開始執(zhí)行，否則，從FOOOH開始執(zhí)行。Re-Map[1：0]位是非易失性的，可以用編程器對其編程設(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區(qū)域。由于一次至少要讀寫一個扇區(qū)(512字節(jié))，所以目前多數(shù)做法都必須要借助于6116、6264等外部存儲器，這樣做不僅增加了成本，而且給軟件設(shè)計(jì)帶來了很多不便。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，利用SST89C54單片機(jī)的第二個內(nèi)部程序存儲器blockl(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器和地址存儲器的弊端。
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A0、Al、A2引腳分別直接連接在微控制器的地址引腳A8(P2.O)、A9(P2.1)、A10(P2.2)，經(jīng)過驗(yàn)證，同樣的代碼對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存儲器兩部分構(gòu)成，而系統(tǒng)訪問Flash存儲器的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于訪問內(nèi)存的速度，如果系統(tǒng)頻繁訪問CF卡，勢必會影響系統(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。
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VisualC++6.O編寫。用戶的操作比較簡單，只需向控制軟件發(fā)送扇區(qū)號和讀/寫扇區(qū)切換命令，其他的操作均由軟件自動完成，對用戶完全透明。以扇區(qū)1的讀寫為例，如圖2所示。
5 結(jié)束語
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。
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