基于USB2.0的高性能移動(dòng)存儲設備的設計

　　USB設備通過(guò)控制端口響應USB標準請求，實(shí)現主機和設備間的通信。除控制端口外，Bulk-Only傳輸方式還需支持Bulk-In和Bulk-Out端口。端口初始化代碼如下：

　　void Usb_Init(void)

　　{

　　UEPNUM=0x00; UEPCONX=0x80;

　　//端口0，控制端口

　　UEPNUM=0x01; UEPCONX=0x86;

　　//端口1，Bulk-In端口

　　UEPNUM=0x02; UEPCONX=0x82;

　　//端口2，Bulk-Out端口

　　UEPRST=0x07; UEPRST= 0x00;//端口復位

　　UEPIEN=0x07; USBIEN|=EEOFINT;

　　USBADDR=FEN; //功能使能位

　　}

　　當控制端口配置成功后，主機會(huì )發(fā)出Inquiry、Mode_Sense、Read_Capacity等請求，提供閃盤(pán)基本信息，如扇區大小、簇大小、閃盤(pán)容量等，當請求結果正確后，便會(huì )發(fā)出Read(10)命令，進(jìn)入文件系統識別階段。

　　3．2 解析SCSI命令并處理

　　UFI 命令規范基于 SFF-8070i 和 SCSI-2 的規范，總共定義了19個(gè)固定12字節長(cháng)度的操作命令，用于 USB主機和 USB 移動(dòng)存儲設備之間進(jìn)行命令字CBW (Command Block Wrapper)、普通數據、狀態(tài)字CSW (Command Status Wrapper)的交換。

　　USB移動(dòng)存儲設備接收到來(lái)自于USB主機Bulk-Out端口發(fā)給其的CBW命令字后，按照SCSI的命令格式進(jìn)行解析，得到其中的命令信息，如：格式化設備、查詢(xún)設備信息、讀寫(xiě)設備等，對移動(dòng)存儲設備執行相應的命令后，向主機Bulk-In端口返回狀態(tài)字 CSW，報告命令執行情況，主機根據反饋的狀態(tài)字決定是否繼續發(fā)送命令字或是數據。

　　3．3 閃存的操作實(shí)現

　　K9K2G08U0A芯片以頁(yè)為單位來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)，以塊為單位進(jìn)行擦除。K9K2G08U0A支持的操作主要有幾種：讀操作(Read)、頁(yè)編程(Page Program)、緩存編程(Cache Program)、塊擦除(Block Erase)、塊復制(Copy-Back Program)、隨機數據輸入(Random Data Input)、隨機數據輸出(Random Data Output)、復位(Reset)、讀設備號(ReadID)、讀狀態(tài)(Read Status)等操作。在進(jìn)行寫(xiě)操作之前，必須對寫(xiě)單元所在塊進(jìn)行擦除，因此事先需要對所擦除塊內容進(jìn)行保存。

　　如果閃存存在壞塊，則在進(jìn)行讀、頁(yè)編程、塊擦除、塊復制等操作時(shí)會(huì )失敗，因此對壞塊要進(jìn)行提前檢測并進(jìn)行標注。芯片在出廠(chǎng)時(shí)，在每塊的第一頁(yè)和第二頁(yè)的2048列的首字節做出好壞標記，如果標志位不是FFh則為壞塊，基于此建立壞塊列表。

　　基于篇幅的原因，這里以寫(xiě)操作過(guò)程為例描述閃存使用方法。一般閃存的使用順序是：塊擦除-編程-多次讀取-塊擦除…， 對K9K2G08U0A芯片進(jìn)行數據寫(xiě)的步驟如下：(1)將寫(xiě)入數據扇區地址與壞塊列表對照，檢查錯誤扇區。若存在壞區，則繼續檢查下一扇區；(2)開(kāi)辟緩沖區域，將寫(xiě)入數據扇區的原始數據利用Copy-Back Program方式保存到緩沖區；(3) 利用Block Erase擦除要寫(xiě)入的數據扇區；(4) 利用 Page Program操作將主機傳輸的數據寫(xiě)到閃存中；(5)利用Copy-Back Program操作將緩沖區的數據寫(xiě)入指定扇區。