SST89C54與CF卡的接口設計與實現(xiàn)

1 引言

電子存儲設備的不斷涌現(xiàn)，使許多便攜設備大容量數(shù)據(jù)的實時處理和存儲成為可能，cf卡(compactflash card)因具有容量大、體積小、性能優(yōu)良、攜帶方便等優(yōu)點，已廣泛應用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和許多消費類電子產(chǎn)品中。然而目前所開發(fā)的產(chǎn)品成本高，電路復雜，所需元器件數(shù)目多，嚴重制約了cf卡在更廣闊領域內(nèi)的應用。本文給出了一種簡潔實用的硬件接口電路．成功實現(xiàn)了單片機對cf卡標準文件的讀寫。

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(xù)的。block1從f000h開始。上電后程序既可以從blocko(0000h)開始執(zhí)行，也可以從block1(f000h)開始執(zhí)行。單片機的re-map[1：0]位決定程序從哪塊程序存儲器開始執(zhí)行。當這2位都為1時，程序從0000h開始執(zhí)行，否則，從f000h開始執(zhí)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卡的讀寫是通過卡內(nèi)的緩沖區(qū)進行的．不支持直接讀寫存儲區(qū)域。由于一次至少要讀寫一個扇區(qū)(512字節(jié))，所以目前多數(shù)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了很多不便。在本系統(tǒng)設計中，利用sst89c54單片機的第二個內(nèi)部程序存儲器block1(4 kbyte×8 bit)作為讀寫緩沖區(qū)，這樣就可以巧妙地解決上述問題，同時也避免了通過單片機讀寫cf卡必須依賴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)過驗證，同樣的代碼對這兩種硬件連接都適用。

3 讀寫程序設計

由于cf卡由ata控制器和flash存儲器兩部分構成，而系統(tǒng)訪問flash存儲器的速度遠遠小于訪問內(nèi)存的速度，如果系統(tǒng)頻繁訪問cf卡，勢必會影響系統(tǒng)的實時性和工作效率，因此必須考慮cf卡讀寫程序的設計技巧。

3．1 檢查cf卡的狀態(tài)

出于嚴謹考慮．當寫入命令或寫入數(shù)據(jù)后要查詢狀態(tài)寄存器的狀態(tài)。以判斷cf是否準備就緒或讀寫成功。

3．2 等待cf卡數(shù)據(jù)請求

4 控制軟件設計

單片機讀寫cf卡的上位機軟件采用visual c++6．0編寫。用戶的操作比較簡單，只需向控制軟件發(fā)送扇區(qū)號和讀／寫扇區(qū)切換命令．其他的操作均由軟件自動完成，對用戶完全透明。以扇區(qū)1的讀寫為例，如圖2所示。