基于單片機與CF卡的接口設計與實(shí)現

1 引言

電子存儲設備的不斷涌現，使許多便攜設備大容量數據的實(shí)時(shí)處理和存儲成為可能，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)，已廣泛應用在數據采集系統和許多消費類(lèi)電子產(chǎn)品中。然而目前所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品成本高，電路復雜，所需元器件數目多，嚴重制約了CF卡在更廣闊領(lǐng)域內的應用。本文給出了一種簡(jiǎn)潔實(shí)用的硬件接口電路．成功實(shí)現了單片機對CF卡標準文件的讀寫(xiě)。

2 接口電路設計

接口電路如圖1所示，采用與80C51兼容的SST89C54型單片機。SST89C54程序存儲器分為block0和block1兩塊，前者為16 KB，后者為4 KB，block0和block1的地址不是連續的。Block1從F000H開(kāi)始。上電后程序既可以從blockO(0000H)開(kāi)始執行，也可以從block1(F000H)開(kāi)始執行。單片機的Re-Map[1：0]位決定程序從哪塊程序存儲器開(kāi)始執行。當這2位都為1時(shí)，程序從0000H開(kāi)始執行，否則，從F000H開(kāi)始執行。Re-Map[1：0]位是非易失性的，可以用編程器對其編程設置。CF卡的讀寫(xiě)是通過(guò)卡內的緩沖區進(jìn)行的．不支持直接讀寫(xiě)存儲區域。由于一次至少要讀寫(xiě)一個(gè)扇區(512字節)，所以目前多數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，而且給軟件設計帶來(lái)了很多不便。在本系統設計中，利用SST89C54單片機的第二個(gè)內部程序存儲器block1(4 Kbyte×8 bit)作為讀寫(xiě)緩沖區，這樣就可以巧妙地解決上述問(wèn)題，同時(shí)也避免了通過(guò)單片機讀寫(xiě)CF卡必須依賴(lài)外部存儲器和地址存儲器的弊端[1-3]。

在該電路設計中還省去了地址鎖存器的應用，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(guò)驗證，同樣的代碼對這兩種硬件連接都適用。

3 讀寫(xiě)程序設計

由于CF卡由ATA控制器和FLASH存儲器兩部分構成，而系統訪(fǎng)問(wèn)FLASH存儲器的速度遠遠小于訪(fǎng)問(wèn)內存的速度，如果系統頻繁訪(fǎng)問(wèn)CF卡，勢必會(huì )影響系統的實(shí)時(shí)性和工作效率，因此必須考慮CF卡讀寫(xiě)程序的設計技巧。