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[组图]单片机与CF卡的接口设计与实现            【字体:
单片机与CF卡的接口设计与实现
作者:河南理工…    文章来源:中电网    点击数:    更新时间:2008-5-23

1 引言

电子存储设备的不断涌现,使许多便携设备大容量数据的实时处理和存储成为可能,CF卡( Compact Flash card)因具有容量大、体积小、性能优良、携带方便等优点,已广泛应用在数据采集系统和许多消费类电子产品中。然而目前所开发的产品成本高,电路复杂,所需元器件数目多,严重制约了CF卡在更广阔领域内的应用。本文给出了一种简洁实用的硬件接口电路.成功实现了单片机对CF卡标准文件的读写。 

2 接口电路设计

接口电路如图1所示,采用与80C51兼容的SST89C54型单片机。SST89C54程序存储器分为block0和block1两块,前者为16 KB,后者为4 KB,block0和block1的地址不是连续的。Block1从F000H开始。上电后程序既可以从blockO(0000H)开始执行,也可以从block1(F000H)开始执行。单片机的Re-Map[1:0]位决定程序从哪块程序存储器开始执行。当这2位都为1时,程序从0000H开始执行,否则,从F000H开始执行。Re-Map[1:0]位是非易失性的,可以用编程器对其编程设置。CF卡的读写是通过卡内的缓冲区进行的.不支持直接读写存储区域。由于一次至少要读写一个扇区(512字节),所以目前多数做法都必须要借助于6116、6264等外部存储器,这样做不仅增加了成本,而且给软件设计带来了很多不便。在本系统设计中,利用SST89C54单片机的第二个内部程序存储器block1(4 Kbyte×8 bit)作为读写缓冲区,这样就可以巧妙地解决上述问题,同时也避免了通过单片机读写CF卡必须依赖外部存储器和地址存储器的弊端[1-3]。

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在该电路设计中还省去了地址锁存器的应用,而是将CF卡的AO、A1、A2引脚分别直接连接在微控制器的地址引脚A8(P2.0)、A9(P2.1)、A10(P2.2),经过验证,同样的代码对这两种硬件连接都适用。

3 读写程序设计

由于CF卡由ATA控制器和Flash存储器两部分构成,而系统访问Flash存储器的速度远远小于访问内存的速度,如果系统频繁访问CF卡,势必会影响系统的实时性和工作效率,因此必须考虑CF卡读写程序的设计技巧。

3.1 检查CF卡的状态

出于严谨考虑.当写入命令或写入数据后要查询状态寄存器的状态。以判断CF是否准备就绪或读写成功。

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       3.2 等待CF卡数据请求

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       3.3 设置8位数据宽度

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篇幅有限,其他程序就不一一举出。鉴于介绍CF卡操作方式和读写文件原理的资料较多。本文就不再赘述,详细内容请参阅文献[4-7]。

4 控制软件设计

单片机读写CF卡的上位机软件采用Visual C++6.0编写。用户的操作比较简单,只需向控制软件发送扇区号和读/写扇区切换命令.其他的操作均由软件自动完成,对用户完全透明。以扇区1的读写为例,如图2所示。

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5 结束语

由于CF卡具有易于携带,兼容性好,容量大的特点,可以预见CF将具有广阔的应用前景。本文给出了True IDE模式下单片机对CF卡的读写方案.可通过串行口在PC机与CF卡之间交换数据。在简化硬件电路设计的同时,还提高了数据传输速度.具有较高的参考价值。

 

文章录入:江在流    责任编辑:江在流 
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