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CF卡在手机测试系统中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍闪存的CF卡在手机测试系统中的应用,提出具体的硬件开发和软件实现方案。包括CF卡的读写操作、缓冲区操作的具体源程序。

    关键词:闪存 CF卡 手机测试系统

引言

目前,手机作为日常生活中一种重要的通信工具,越来越受到人们的关注。它的最大特性就是方便易携带。那么,如何保证手机在不同地理位置的条件下仍然具有优质的网络服务,进而保证其通话质量,成为移动通信部门的一种研究课题。为此,需要一种设备能够测试出手机处于不同地理位置,不同时间的各种网络参数来加以分析,即“便携式手机测试记录仪”。它能够将手机的各种网络数据从手机串口传送到存储设备;存储设备将数据存储下来,达到一定数目,再通过串行上载到PC机;在PC机上利用分析软件来进行数据分析,从而达到测试的目的。在此测试过程中,由于系统要求处理大量的数据,一般的存储器如EEPROM等很难达到要求,同时,系统要求数据在旧电时不丢失,即要求数据存储的非易失性,因此不能使用易失性的存储器如SRAM、SDRAM等。为此,在系统中采用了一种新型存储装置,即CF卡(Compact Flash Card)。
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1 CF卡简介

Flash存储器是近年来发展迅速的一种存储器,属于非挥发性内存(Non-Volatile,即断电数据也能保存)。它具有EEPROM电擦除的特点,还具有低功耗、密度高、体积小、可靠性高、可擦除、可重写、可重复编程等优点。单片机的Flash Memory芯片容量有限,同时接口逻辑比较特殊,在大数据量场合使用会使得控制逻辑较为繁琐。集成了多片Flash存储器和外部接口、控制机构和协议的CF卡,可以提供相当可观的存储容量和标准的电气接口协议,可以满足本系统对于数据处理的要求。其内部结构如图1所示。

CF卡的在很小的体积内集成了控制装置、Flash Memory阵列和读写缓冲区。实际上,控制装置起到了种协议转换的作用,将对Flash Memory的读写转化成对ATA协议控制器的访问。CF卡对于缓冲区的设计使用了一种比缓冲结构,使得外部设备和CF卡通信的同时,CF卡的片内MCU可以对Flash Memory阵列进行读写。这种设计可以增加CF卡数据读写的可靠性,同时提高数据通讯的速率。在实际系统中,CF卡选用了SST公司的SST48CF096,容量达到了96MB,封装为25×2的双列插座,其工作电压为+5V/+3.3V,传输速率最大可达20MB/s,低功耗30mA/50mA(3.3V/5V)。其典型 应用电路如图2所示。

CF卡的主要功能引脚为数据线D0~D15,地址线A0~A9,片选及数据选择CS1、CS0,读写控制端ATA SEL、WE,寄存器选择REG,卡读写忙判断INTRQ、RESET等。数据线D0~D15用于数据的读写。CF可以工作于16位数据总线方式也可以工作于8位总线方式。读写速度上的要求不是很严格的情况下,为了方便和8位MCU的接口,一般选择为8位数据总线工作方式。若选择8位工作方式,CS1应接固定高电平,CS0低电平有效。CF卡在Memory工作方式下,仅地址线A0~A3起作用,用于选择读写端口,其余地址线可以接固定电平。REG用于选择是对CF卡进行命令、状态读写还是读写CF卡的属性寄存器。REG=1时读写命令。在Memory方式下,对CF的控制和数据读写均是通过对这几个端口的读写来实现的。INIRQ用于判断CF卡是否处于读写忙状态。出于严谨性可以在对CF卡进行读写之前利用此引脚判断CF卡是否空闲。在数据读写量较小的情况下,使用一定的延时即可。

图2中96MB的CF卡工作于Memory方式,8位数据总线,接口的主控MCU的89C52。单片机按标准的P2、P0口复用方式与CF卡接口。CS0~CS1、REG分别接单片机的P2.6、P2.5、P2.7,端口选择A3~A0接收经373锁存的低4位地址,CF卡的读写引脚分别与单片机的读写信号相接。若把闲置地址引脚接固定电平,则系统分配给CF卡的端口地址为[B000]~[B007]。INTRQ(即BSY/RDY)脚接到单片机的P1.7。
CF卡在手机测试系统中的应用
2 系统方案

2.1 硬件实现

系统采用模块化设计,由电源控制单元(PU)、单片机控制单元、地址锁存单元、数据缓冲单元以及存储单元(CF卡)构成,如图3所示。测试过程中,首先由单片机发送相关命令参数给手机,手机接收到命令后,经由串口输出网络数据。单片机将收到的数据通过缓冲器再送至CF卡。数据采集完毕后,将CF卡中的数据上传至PC机,利用上位机分析软件来进行网络分析。在实际系统中,MCU选用的是AT89

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