嵌入式處理器MPC8250與CF卡的接口設(shè)計(jì)

當(dāng)寫入一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)時(shí)，首先比較所寫入的扇區(qū)號(hào)（ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ），是否與備份數(shù)據(jù)的扇區(qū)號(hào)（ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ）一致，如果一致，則把數(shù)據(jù)寫入備份數(shù)據(jù)中，并且設(shè)置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ為“１”；否則，判斷備份數(shù)據(jù)是否更改，即ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ是否為“１”；如果不是，則從ＣＦ卡中讀取扇區(qū)號(hào)為ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的數(shù)據(jù)到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中；否則，先把ｔｅｍｐＳｅｃｔ的數(shù)據(jù)寫回ＣＦ卡，然后從ＣＦ卡中讀取扇區(qū)號(hào)為ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的數(shù)據(jù)到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中。最后，設(shè)置備份數(shù)據(jù)扇區(qū)號(hào)ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ為當(dāng)前數(shù)據(jù)的扇區(qū)號(hào)ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ，將指定數(shù)據(jù)寫到備份數(shù)據(jù)中，并且設(shè)置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ為“１”。

２．３ 讀寫數(shù)據(jù)的相關(guān)寄存器

根據(jù)ＣＦ卡標(biāo)準(zhǔn)，不能直接訪問(wèn)ＣＦ卡的數(shù)據(jù)區(qū)域，而需要通過(guò)訪問(wèn)ＣＦ卡內(nèi)的相關(guān)寄存器（這些寄存器的基地址在ＣＦ卡初始化時(shí)配置，見(jiàn)２．１節(jié)）間接讀取或者寫入數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)ＣＦ卡時(shí)必須對(duì)它們進(jìn)行正確配置：

（１）扇區(qū)數(shù)目寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＣＮＴ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

讀寫操作時(shí)，保存需要傳送的扇區(qū)數(shù)目。如果為０，則選擇２５６個(gè)扇區(qū)；如果操作成功，操作結(jié)束時(shí)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(qū)數(shù)目。

（２）磁頭寄存器（Ｓｅｌｅｃｔ＿ＨＥＡＤ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

其中包含了ＬＢＡ位（１比特），用于設(shè)置地址訪問(wèn)方式。“１”ＬＢＡ＿Ｍｏｄｅ為邏輯地址訪問(wèn)方式，“０”為柱面／磁頭／扇區(qū)訪問(wèn)方式。本系統(tǒng)選擇邏輯地址訪問(wèn)方式，則該寄存器還包含了邏輯地址的２４～２７位。

（３）扇區(qū)編號(hào)寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＮＵＭ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用邏輯地址訪問(wèn)方式時(shí)，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(wèn)方式時(shí)，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(wèn)方式時(shí)，該寄存器包含了邏輯地址的１６～２３位。

（６）狀態(tài)寄存器（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

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

（７）數(shù)據(jù)寄存器（Ｄａｔａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

存放讀寫數(shù)據(jù)，是一個(gè)１６位寄存器。

２．４ 讀數(shù)據(jù)

從ＣＦ卡讀取一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，如圖３所示。因?yàn)橄到y(tǒng)采用的ＣＦ卡的扇區(qū)大小為：ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ ＝ ５１２字節(jié)，假設(shè)讀寫數(shù)據(jù)的地址為Ａｄｄｒ，則該地址所在的扇區(qū)號(hào)為：

Ｓｅｃｔｏｒ ＝ Ａｄｄｒ ％ ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ。

首先配置寄存器，設(shè)置讀取的扇區(qū)數(shù)目、相應(yīng)地址和訪問(wèn)模式；然后發(fā)送讀命令（０ｘ２０），等待ＣＦ卡空閑且準(zhǔn)備就緒，再?gòu)臄?shù)據(jù)寄存器中連續(xù)讀取一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)；完成讀取后，等待ＣＦ卡空閑；程序返回。

２．５ 寫數(shù)據(jù)

將數(shù)據(jù)寫入ＣＦ卡的操作與從ＣＦ卡讀取數(shù)據(jù)的操作類似，如圖４所示。首先配置寄存器，設(shè)置寫入的扇區(qū)數(shù)目、相應(yīng)地址和訪問(wèn)模式；然后發(fā)送寫命令（０ｘ３０），等待ＣＦ卡空閑并且處于準(zhǔn)備狀態(tài)，連續(xù)向數(shù)據(jù)寄存器寫入一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)；完成寫入后，等待ＣＦ卡空閑，程序返回。

本設(shè)計(jì)采用的操作系統(tǒng)是μＣ／ＯＳ——一個(gè)源代碼完全公開(kāi)的嵌入式操作系統(tǒng)。所有讀寫ＣＦ卡的函數(shù)都用Ｃ語(yǔ)言編制，并能在系統(tǒng)中有效工作。