嵌入式處理器MPC8250與CF卡的接口設計

當寫入一個扇區的數據時，首先比較所寫入的扇區號（ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ），是否與備份數據的扇區號（ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ）一致，如果一致，則把數據寫入備份數據中，并且設置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ為“１”；否則，判斷備份數據是否更改，即ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ是否為“１”；如果不是，則從ＣＦ卡中讀取扇區號為ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的數據到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中；否則，先把ｔｅｍｐＳｅｃｔ的數據寫回ＣＦ卡，然后從ＣＦ卡中讀取扇區號為ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的數據到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中。最后，設置備份數據扇區號ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ為當前數據的扇區號ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ，將指定數據寫到備份數據中，并且設置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ為“１”。

２．３ 讀寫數據的相關寄存器

根據ＣＦ卡標準，不能直接訪問ＣＦ卡的數據區域，而需要通過訪問ＣＦ卡內的相關寄存器（這些寄存器的基地址在ＣＦ卡初始化時配置，見２．１節）間接讀取或者寫入數據。在訪問ＣＦ卡時必須對它們進行正確配置：

（１）扇區數目寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＣＮＴ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

讀寫操作時，保存需要傳送的扇區數目。如果為０，則選擇２５６個扇區；如果操作成功，操作結束時此寄存器為０；如果操作不成功，此寄存器包含了有待完成的扇區數目。

（２）磁頭寄存器（Ｓｅｌｅｃｔ＿ＨＥＡＤ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

其中包含了ＬＢＡ位（１比特），用于設置地址訪問方式?！埃薄保煟蹋拢粒撸停铮洌澹牉檫壿嫷刂吩L問方式，“０”為柱面／磁頭／扇區訪問方式。本系統選擇邏輯地址訪問方式，則該寄存器還包含了邏輯地址的２４～２７位。

（３）扇區編號寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＮＵＭ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用邏輯地址訪問方式時，該寄存器包含了邏輯地址的０～７位。

（４）柱面低位寄存器（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ＿ＬＯ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用邏輯地址訪問方式時，該寄存器包含了邏輯地址的８～１５位。

（５）柱面高位寄存器（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ＿ＨＩ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用邏輯地址訪問方式時，該寄存器包含了邏輯地址的１６～２３位。

（６）狀態寄存器（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

反映了ＣＦ卡的狀態，其中包含了ＣＦ卡忙（Ｂｕｓｙ）位、出錯位（Ｅｒｒ）、是否準備就緒位（Ｒｄｙ）等。

（７）數據寄存器（Ｄａｔａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

存放讀寫數據，是一個１６位寄存器。

２．４ 讀數據

從ＣＦ卡讀取一個扇區的數據，如圖３所示。因為系統采用的ＣＦ卡的扇區大小為：ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ ＝ ５１２字節，假設讀寫數據的地址為Ａｄｄｒ，則該地址所在的扇區號為：

Ｓｅｃｔｏｒ ＝ Ａｄｄｒ ％ ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ。

首先配置寄存器，設置讀取的扇區數目、相應地址和訪問模式；然后發送讀命令（０ｘ２０），等待ＣＦ卡空閑且準備就緒，再從數據寄存器中連續讀取一個扇區的數據；完成讀取后，等待ＣＦ卡空閑；程序返回。

２．５ 寫數據

將數據寫入ＣＦ卡的操作與從ＣＦ卡讀取數據的操作類似，如圖４所示。首先配置寄存器，設置寫入的扇區數目、相應地址和訪問模式；然后發送寫命令（０ｘ３０），等待ＣＦ卡空閑并且處于準備狀態，連續向數據寄存器寫入一個扇區的數據；完成寫入后，等待ＣＦ卡空閑，程序返回。

本設計采用的操作系統是μＣ／ＯＳ——一個源代碼完全公開的嵌入式操作系統。所有讀寫ＣＦ卡的函數都用Ｃ語言編制，并能在系統中有效工作。