VxWorks操作系统下CF卡驱动程序的开发

1 概述

CF卡是一种小型的、携带方便的存储I/O卡。由SanDisk等公司发起成立的CompactFlash协会（CFA）制定的CF卡标准促进了 CF卡的发展，目前CF卡标准为4.0版本。同时支持3.3V和5V电压，容量从最早的2M字节发展到现今的8G字节，耗电量很低，仅为IBM微型硬盘的 5%。CF卡的大容量、较高的抗震性能、很好的兼容性等特点使其在航空航天、医疗设备等领域，以及便携计算机、数码产品、个人通讯设备、监控设备、网络设备等方面被广泛应用。

本文阐述了在VxWorks嵌入式操作系统下，使用Freescale的MPC8245处理器访问CF卡的IDE驱动程序设计，实现了对CF卡 FAT16/FAT32文件格式的访问，便于在PC机上查看和处理CF卡中存储的数据文件，并说明了在VxWorks操作系统下从CF卡加载应用程序执行的方法。

2 CF卡接口硬件设计

MPC8245是Freescale生产的MPC82XX序列芯片的主流产品，其内部集成了PowerPC603e内核，最高工作主频为 400MHz，16K字节数据缓存，16K字节指令缓存，具有SDRAM接口，数据线宽度32/64位，速率最高可达133MHz，容量最大2G字节。 MPC8245同时集成了PCI桥、PCI仲裁器、ROM/FLASH/PortX接口、可编程中断控制器、DMA控制器、2个异步串口和I2C接口。ROM/FLASH/PortX接口中基本ROM空间为16M字节，扩展ROM/FLASH空间为256M字节，数据宽度支持8、16、32、64位。

MPC8245与CF卡的接口框图如图1所示。MPC8245通过PortX接口与CF卡相连。

图1 MPC8245与CF卡的接口框图

由于PORTX接口为高速接口（10ns时钟周期，100MHz总线速度），而CF卡的访问速度相对较慢，所以必须充分考虑所有信号的周期问题。设计中，PORTX采用了“Handshake”工作模式，通过插入/DRDY信号来自动延长PORTX接口信号的时间。CF卡所需控制信号由 MPC8245 PORTX口输出后经过CPLD的逻辑变换产生。