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单片机实现对CF卡的读写

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:CF卡是一种包含了控制和大容量Flash存储器的标准器件,具有容量大、体积小、高性能、携带方便等优点,已广泛应用在数据采集系统和许多消息类电子产品中。本文详细介绍CF卡在单片机系统中的硬件接口电路,以及单片机对CF卡进行标准文件读写的实现,且写入的文件能被Windows操作系统读写。

    关键词:CF卡 单片机 FAT文件格式

引言

由于CF卡(Compact Flash Card)具有容量大、体积小、高性能、携带方便等优点,而且读写速度快,可与多种电脑操作系统平台兼容,因此在数据采集系统中的数据记录或与PC机之间的数据转存多采用CF卡。为了在PC机中能方便地进行数据处理,在下位机端必须采用一种标准的格式组织数据,即将数据按照Windows标准文件格式写入,在PC机端通过读卡器将写入CF的内容以标准文件形式读出。Windows标准文件格式有FAT、FAT32和NTFS。考虑到广泛使用的Windows 98系统的CF卡的容量等因素,通常采用FAT(File Allocation Table)文件系统。单片机系统对CF卡的读写,就是从底层对它进行直接操作,包括寻址、创建文件和读写等。(范文先生网www.fwsir.com收集整理)

1 CF卡简介

CF卡内集成了控制器、Flash Memory阵列和读写缓冲区,如图1所示。内置的智能控制器,使外围电路设计大大简化,而且完全符合PC机内存卡的国际联合会PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)和ATA(Advanced Technology Attachment)接口规范。实际上,控制器起到了一种协议转换的作用,即将对Flash Memory的读写转化成了对控制器的访问,这样不同的CF卡都可以用单一的机构来读写,而不用担心兼容性问题。CF卡的缓冲区结构,使得外部设备与CF卡通信的同时,CF卡的片内控制器可以对Flash进行读写。这种设计可以增加CF卡数据读写的可靠性,同时提高数据传输速率。

CF卡支持多种接口访问模式,有符合PCMCIA规范的Memory Mapped模式、I/O Card模式和符合ATA规范的True IDE模式。上电时,OE(9脚)为低电平,CF卡进入True IDE模式,此时引脚OE也叫ATA SEL;上电时,OE(9脚)为高电平,CF卡进入PCMCIA模式,即Memory Mapped模式或I/O Card模式,此时可通过修改配置选项寄存器进入相应的模式。

配置选项寄存器格式如下:

SRESET LevelREQ conf5 conf4 conf3 conf2 conf1 conf0

SRESET—软复位信号;

Level REQ—中断模式选择(电平或边沿触发)。

例如,要加入Memory mapped模式,只需要在上电时保证OE为高电平,因为配置选项寄存器的conf5~conf0位的初始化值为“00000”;而要进入I/O Card模式,除了上电时保证OE为高电平外,还要进一步设置conf5~conf0,如表1所列。但是对于具体型号的CF卡而言,下面三种情况也是被CFA(CF card Association)所允许的:①上电时进入True IDE模式,工作过程中,只要监测到OE变为高,就退出True IDE模式;②允许卡在复位时重新配置;③上电时进入PCMCIA模式,允许过程中,只要监测到OE变为低,就进入True IDE模式。

表1 模式选择

conf5 conf4 conf3 conf2 conf1 conf0 模  式 0 0 0 0 0 0 Memory map 0 0 0 0 0 1 I/O Mapped,对应16位系统 0 0 0 0 1 0 I/O,对应1F0h-1F7h/3F6h-3F3h 0 0

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