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AT89S52單片機(jī)與CF卡的接口的電路圖和編程實(shí)例

作者: 時(shí)間:2012-05-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1.本文所述內(nèi)容就是通過8051對(duì)卡進(jìn)行讀寫。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/171386.htm

2.卡的操作方式

卡的操作方式與計(jì)算機(jī)的硬盤操作方式類似,其扇區(qū)的尋址也有兩種方式:物理尋址(CHS)和邏輯尋址(LBA),物理尋址使用柱面、磁頭和扇區(qū)號(hào)表示一個(gè)特定的扇區(qū),起始扇區(qū)是0道、0頭、1區(qū),接下來是2區(qū)等等,邏輯尋址將整個(gè)CF卡統(tǒng)一尋址。邏輯塊尋址和物理尋址的關(guān)系為:

LBA地址=(柱面號(hào)×磁頭數(shù)+磁頭號(hào))×扇區(qū)數(shù)+扇區(qū)數(shù)一1

在實(shí)際使用過程中,用LBA地址進(jìn)行尋址,可以大大簡(jiǎn)化的工作量,避免柱面、磁頭和扇區(qū)之間的換算和切換,并且可以突破CHS對(duì)大容量的無法尋址的限制。

3.CF卡的文件管理

CF卡的文件管理系統(tǒng)和硬盤的文件管理是一樣的,他將CF卡的存儲(chǔ)空間分為五個(gè)部分:主引導(dǎo)記錄扇區(qū)(MBR)、DOS引導(dǎo)區(qū)(DBR)、文件分配表(FAT)、文件目錄表(FDT)和數(shù)據(jù)。

主引導(dǎo)記錄扇區(qū)(MBR)

主引導(dǎo)記錄扇區(qū)(MBR)在0柱面、0磁頭、1扇區(qū)。主引導(dǎo)記錄記錄磁盤最重要的結(jié)構(gòu)信息。主引導(dǎo)記錄是硬磁盤作分區(qū)時(shí)建立的(Fdisk)。主引導(dǎo)記錄包括一小段執(zhí)行代碼(主引導(dǎo)代碼)、磁盤特征和硬盤分區(qū)表。主引導(dǎo)記錄結(jié)束的兩個(gè)字節(jié)必須是引導(dǎo)自舉標(biāo)記0x55AA。磁盤特征位于0x01B8, 指定磁盤操作系統(tǒng)。

DOS引導(dǎo)區(qū)(DBR)

DOS引導(dǎo)區(qū)(DBR)的起始扇區(qū)在0柱面、1磁頭、1扇區(qū),磁盤的邏輯0扇區(qū)都稱為DOS引導(dǎo)扇區(qū),又稱為BOOT區(qū)。它由以下5個(gè)部分組成:

跳轉(zhuǎn)指令,占用3個(gè)字節(jié)的跳轉(zhuǎn)指令將跳至引導(dǎo)代碼,其內(nèi)容隨DOS版本變化。

廠商標(biāo)識(shí)和DOS版本號(hào)。該部分總共占用8個(gè)字節(jié),其內(nèi)容隨DOS版本而不同。

BPB(BIOS Paramenter Block, BIOS參數(shù)塊)。BPB從第12字節(jié)起占用19個(gè)字節(jié)。

DOS引導(dǎo)程序。DOS引導(dǎo)程序既是占用480字節(jié)的BOOT代碼,負(fù)責(zé)完成DOS的3個(gè)系統(tǒng)文

件的裝入工作。這部分內(nèi)容隨DOS版本不同而變化。

結(jié)束標(biāo)志字,結(jié)束標(biāo)志占用2個(gè)字節(jié),其值為AA55。

BPB表中所記錄的有關(guān)參數(shù),能幫助者確定磁盤的容量大小、文件分配表FAT的位置和大小、文件目錄表FDT的位置和大小。因此以FAT32分區(qū)格式為例討論BPB表的結(jié)構(gòu)。

偏移量為0BH、0CH記錄每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù),0DH記錄每簇扇區(qū)數(shù)。0EH、OFH記錄保留扇區(qū)數(shù),10H記錄FAT表的數(shù)目,15H磁盤介質(zhì)描述符,18H每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù),24H每個(gè)FAT表的扇區(qū)數(shù),2CH~2FH根目錄起始號(hào)。

文件分配表(FATl)

文件分配表FAT(File Allocation Tabel)是文件管理系統(tǒng)用來給每個(gè)文件分配磁盤物理空間的表格,它告訴操作系統(tǒng),文件存放在磁盤什么地方。文件分配表(FAT)有表標(biāo)識(shí)和簇映射(舊稱表目)的集合組成。一個(gè)完全相同的鏡像副本連續(xù)存儲(chǔ)在主 FAT 表后。表標(biāo)識(shí)符包括磁盤介質(zhì)描述符( 1 字節(jié))和填充字節(jié), 總計(jì)占兩個(gè)簇的簇映射區(qū)域(這大概也就是 FAT 文件系統(tǒng)簇號(hào)由2開始的原因), 填充字節(jié)一般為 FF,F(xiàn)AT32 的填充字節(jié)中還包含臟位, 即系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行磁盤檢查(FAT-ChkDsk/NTFS-AutoChk)。FAT 簇映射中, 0000 表示空簇, FFFF 表示簇鏈結(jié)束, FFF7 表示壞簇, 其余值表示其后續(xù)簇的簇號(hào)。FAT12 和 FAT32 的存儲(chǔ)策略同 FAT16 類似, 例如 FAT12的結(jié)束簇為 FFF, FAT32 的壞簇為 0FFFFFF7 等(注意 FAT32 的高 4 位保留)。文件分配表(FAT2)是FAT1的完全備份。

3.與CF卡的設(shè)計(jì)

CF卡有3種工作模式可供選擇:I/0模式、存儲(chǔ)器模式和IDE模式。CF卡的默認(rèn)模式是存儲(chǔ)器模式,使用也最為普遍。如果使用存儲(chǔ)器模式則不需要配置任何寄存器。每一種模式的電路連接各不相同。在I/0模式和存儲(chǔ)器模式下,可以采用8位的訪問方式,也可以采用16位的訪問方式。本文所采用的是8位的存儲(chǔ)器模式,其電路原理圖如圖1所示。

的P0口就為數(shù)據(jù)線連接CF的DO—D7,CF卡的A0-A10為地址線,P3.6、P3.7分別為讀(RD)、寫(WE)線。由于 是8位的,所以對(duì)CF卡的訪問采用8位的方式較為方便。通過把-CE2設(shè)為‘1’即可通過訪問CF卡的D0--D7來存取數(shù)據(jù)。而- CEl可以作為CF卡的片選信號(hào),通過設(shè)-CEl為‘0’來選通CF卡,即-CEl接AT89S52的P2.6來線選CF卡。當(dāng)REG為‘0’時(shí),訪問 CF卡的屬性寄存器;REG為‘1’時(shí),CF卡在存儲(chǔ)器模式下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。RDY/BSY為CF卡狀態(tài)引腳,當(dāng)為“0”時(shí),CF卡忙,為“1”時(shí)可以對(duì)CF卡操作。原理圖如圖所示:

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