嵌入式处理器MPC8250与CF卡的接口设计

当写入一个扇区的数据时，首先比较所写入的扇区号（ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ），是否与备份数据的扇区号（ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ）一致，如果一致，则把数据写入备份数据中，并且设置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ为“１”；否则，判断备份数据是否更改，即ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ是否为“１”；如果不是，则从ＣＦ卡中读取扇区号为ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的数据到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中；否则，先把ｔｅｍｐＳｅｃｔ的数据写回ＣＦ卡，然后从ＣＦ卡中读取扇区号为ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ的数据到ｔｅｍｐＳｅｃｔ中。最后，设置备份数据扇区号ＳａｖｅＳｅｃｔｏｒＮｕｍ为当前数据的扇区号ＣｕｒｒＳｅｃｔｏｒＮｕｍ，将指定数据写到备份数据中，并且设置ＳｅｃｔｏｒＤｉｒｔｙ为“１”。

２．３ 读写数据的相关寄存器

根据ＣＦ卡标准，不能直接访问ＣＦ卡的数据区域，而需要通过访问ＣＦ卡内的相关寄存器（这些寄存器的基地址在ＣＦ卡初始化时配置，见２．１节）间接读取或者写入数据。在访问ＣＦ卡时必须对它们进行正确配置：

（１）扇区数目寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＣＮＴ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

读写操作时，保存需要传送的扇区数目。如果为０，则选择２５６个扇区；如果操作成功，操作结束时此寄存器为０；如果操作不成功，此寄存器包含了有待完成的扇区数目。

（２）磁头寄存器（Ｓｅｌｅｃｔ＿ＨＥＡＤ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

其中包含了ＬＢＡ位（１比特），用于设置地址访问方式。“１”ＬＢＡ＿Ｍｏｄｅ为逻辑地址访问方式，“０”为柱面／磁头／扇区访问方式。本系统选择逻辑地址访问方式，则该寄存器还包含了逻辑地址的２４～２７位。

（３）扇区编号寄存器（Ｓｅｃｔｏｒ＿ＮＵＭ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用逻辑地址访问方式时，该寄存器包含了逻辑地址的０～７位。

（４）柱面低位寄存器（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ＿ＬＯ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用逻辑地址访问方式时，该寄存器包含了逻辑地址的８～１５位。

（５）柱面高位寄存器（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ＿ＨＩ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

在采用逻辑地址访问方式时，该寄存器包含了逻辑地址的１６～２３位。

（６）状态寄存器（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

反映了ＣＦ卡的状态，其中包含了ＣＦ卡忙（Ｂｕｓｙ）位、出错位（Ｅｒｒ）、是否准备就绪位（Ｒｄｙ）等。

（７）数据寄存器（Ｄａｔａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

存放读写数据，是一个１６位寄存器。

２．４ 读数据

从ＣＦ卡读取一个扇区的数据，如图３所示。因为系统采用的ＣＦ卡的扇区大小为：ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ ＝ ５１２字节，假设读写数据的地址为Ａｄｄｒ，则该地址所在的扇区号为：

Ｓｅｃｔｏｒ ＝ Ａｄｄｒ ％ ＳｅｃｔｏｒＳｉｚｅ。

首先配置寄存器，设置读取的扇区数目、相应地址和访问模式；然后发送读命令（０ｘ２０），等待ＣＦ卡空闲且准备就绪，再从数据寄存器中连续读取一个扇区的数据；完成读取后，等待ＣＦ卡空闲；程序返回。

２．５ 写数据

将数据写入ＣＦ卡的操作与从ＣＦ卡读取数据的操作类似，如图４所示。首先配置寄存器，设置写入的扇区数目、相应地址和访问模式；然后发送写命令（０ｘ３０），等待ＣＦ卡空闲并且处于准备状态，连续向数据寄存器写入一个扇区的数据；完成写入后，等待ＣＦ卡空闲，程序返回。

本设计采用的操作系统是μＣ／ＯＳ——一个源代码完全公开的嵌入式操作系统。所有读写ＣＦ卡的函数都用Ｃ语言编制，并能在系统中有效工作。