| 基于C8051F020的CF卡文件存儲(chǔ) |
| 廣州暨南大學(xué)信息科技學(xué)院(510632) 楊榮騫 陸堯勝 | |||
| 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展,移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。其中CF(Compact Flash)卡誕生于1994年,是最早推出的閃存卡,在眾多產(chǎn)品中其普及率也最高。由于CF卡具有價(jià)格低廉、體積小、存儲(chǔ)容量大、高速等特點(diǎn),因此被廣泛地應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、PDA和筆記本電腦等當(dāng)前十分熱門的消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。CF卡在其他領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。如本文所述內(nèi)容就是將CF卡應(yīng)用于動(dòng)態(tài)腦電圖系統(tǒng)中存儲(chǔ)腦電信號(hào)。 由于CF卡中存儲(chǔ)的腦電圖信號(hào)要能夠從PC機(jī)上讀取出來,所以必須把腦電圖信號(hào)以相應(yīng)的文件格式存儲(chǔ)。下面將介紹采用C8051F020微控制器控制CF卡的文件存儲(chǔ),并詳細(xì)地介紹其軟、硬件的設(shè)計(jì)。 1 C8051F020與CF卡的接口電路 C8051F020是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片,使用了Cygnal專利的高速、流水線結(jié)構(gòu)以及與MCS-51指令集完全兼容的CIP-51微處理器內(nèi)核,具有64條數(shù)字I／O引腳,片內(nèi)有64KB可在系統(tǒng)編程的Flash存儲(chǔ)器,有4 352B的片內(nèi)RAM,片內(nèi)有看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等;片內(nèi)的JTAG調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進(jìn)行非侵入式、全速、在系統(tǒng)調(diào)試;其MCU都可在工業(yè)溫度范圍(-45℃-+85℃)內(nèi)用2．7~3．6V的電壓工作;端口I／O、RST和JTAG引腳都兼容5V的輸入信號(hào)電壓。C8051F020其他功能可參考文獻(xiàn)[1]。 CF卡有3種工作模式可供選擇：I／O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／O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,其接口電路如圖1所示。
C8051F020的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口(EMIF)可用于訪問片外存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器映射的I／O器件。若設(shè)置EMIF的配置寄存器EMIOCF的PRTSEL位為'1',可使EMIF位于端口7、6、5、4;設(shè)置EMD2位為'1',可使EMIF工作于非復(fù)用方式;設(shè)置EMDl～0為'01',可使EMIF工作于不帶塊選擇的分片方式。這樣P7口就為數(shù)據(jù)線D0~D7,P6口為A0~A7,P5口為A8~A15,P4．6、P4．7分別為讀(RD)、寫(WE)線。 由于C8051F020是8位的單片機(jī),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C8051F020的高位地址P5．7來線選CF卡。當(dāng)CF卡插入其插座時(shí),CDl和CD2都連接到地(CND);C8051F020的P1．1、P1．2分別連到CDl和CD2,并可以通過檢測(cè)P1．1和P1．2來判斷CF卡是否插入CF卡插座。CF卡工作于存儲(chǔ)器模式下,-OE和-WE分別接C8051F020的讀(P1．6)、寫(P1．7)線。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。 2 C8051F020對(duì)CF卡的數(shù)據(jù)讀寫 圖1所示電路的CF卡在存儲(chǔ)器模式下有關(guān)數(shù)據(jù)讀寫的一些寄存器地址如表1所示。
CF卡1個(gè)扇區(qū)為512B,這些數(shù)據(jù)都是從表1中的第0個(gè)寄存器中讀出,而且每次讀寫數(shù)據(jù)最小為1個(gè)扇區(qū),但也可以設(shè)置從第2個(gè)寄存器中讀出,1次讀寫幾個(gè)扇區(qū)。 C8051F020對(duì)CF卡讀扇區(qū)數(shù)據(jù)的過程是：首先讀取第7個(gè)寄存器的狀態(tài)字,如果為50H表示沒有錯(cuò)誤,并且CF卡已經(jīng)準(zhǔn)備好;然后再分別向第2、3、4、5、6個(gè)寄存器寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)指定需要讀寫的扇區(qū);最后向第7個(gè)寄存器寫20H或21H,讀取狀態(tài)字為58H后讀取數(shù)據(jù),其流程如圖2所示。
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