SST89C54與CF卡的接口設計與實現

1 引言

電子存儲設備的不斷涌現，使許多便攜設備大容量數據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、性能優良、攜帶方便等優點，已廣泛應用在數據采集系統和許多消費類電子產品中。然而目前所開發的產品成本高，電路復雜，所需元器件數目多，嚴重制約了cf卡在更廣闊領域內的應用。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的地址不是連續的。block1從f000h開始。上電后程序既可以從blocko(0000h)開始執行，也可以從block1(f000h)開始執行。單片機的re-map[1：0]位決定程序從哪塊程序存儲器開始執行。當這2位都為1時，程序從0000h開始執行，否則，從f000h開始執行。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的緩沖區進行的．不支持直接讀寫存儲區域。由于一次至少要讀寫一個扇區(512字節)，所以目前多數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。在本系統設計中，利用sst89c54單片機的第二個內部程序存儲器block1(4 kbyte×8 bit)作為讀寫緩沖區，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，而系統訪問flash存儲器的速度遠遠小于訪問內存的速度，如果系統頻繁訪問cf卡，勢必會影響系統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

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

3．2 等待cf卡數據請求

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，只需向控制軟件發送扇區號和讀／寫扇區切換命令．其他的操作均由軟件自動完成，對用戶完全透明。以扇區1的讀寫為例，如圖2所示。