基于单片机与CF卡的接口设计与实现

1 引言

电子存储设备的不断涌现，使许多便携设备大容量数据的实时处理和存储成为可能，CF卡( Compact FLASH card)因具有容量大、体积小、性能优良、携带方便等优点，已广泛应用在数据采集系统和许多消费类电子产品中。然而目前所开发的产品成本高，电路复杂，所需元器件数目多，严重制约了CF卡在更广阔领域内的应用。本文给出了一种简洁实用的硬件接口电路．成功实现了单片机对CF卡标准文件的读写。

2 接口电路设计

接口电路如图1所示，采用与80C51兼容的SST89C54型单片机。SST89C54程序存储器分为block0和block1两块，前者为16 KB，后者为4 KB，block0和block1的地址不是连续的。Block1从F000H开始。上电后程序既可以从blockO(0000H)开始执行，也可以从block1(F000H)开始执行。单片机的Re-Map[1：0]位决定程序从哪块程序存储器开始执行。当这2位都为1时，程序从0000H开始执行，否则，从F000H开始执行。Re-Map[1：0]位是非易失性的，可以用编程器对其编程设置。CF卡的读写是通过卡内的缓冲区进行的．不支持直接读写存储区域。由于一次至少要读写一个扇区(512字节)，所以目前多数做法都必须要借助于6116、6264等外部存储器，这样做不仅增加了成本，而且给软件设计带来了很多不便。在本系统设计中，利用SST89C54单片机的第二个内部程序存储器block1(4 Kbyte×8 bit)作为读写缓冲区，这样就可以巧妙地解决上述问题，同时也避免了通过单片机读写CF卡必须依赖外部存储器和地址存储器的弊端[1-3]。

在该电路设计中还省去了地址锁存器的应用，而是将CF卡的AO、A1、A2引脚分别直接连接在微控制器的地址引脚A8(P2．0)、A9(P2．1)、A10(P2．2)，经过验证，同样的代码对这两种硬件连接都适用。

3 读写程序设计

由于CF卡由ATA控制器和FLASH存储器两部分构成，而系统访问FLASH存储器的速度远远小于访问内存的速度，如果系统频繁访问CF卡，势必会影响系统的实时性和工作效率，因此必须考虑CF卡读写程序的设计技巧。