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1、 嵌入式处理器 MPC8250 与 CF 卡的接口设 计 嵌入式处理器 MPC8250 与 CF 卡的接口设计嵌入式系统论文 嵌入式处理器 MPC8250 与 CF 卡的接口设计摘要：从如何设计嵌入式处理器与卡之间的接口、如何高效 率地编制读写程序出发，介绍了嵌入式处理器与卡的接口设计 和编程技巧。 关键词： 卡 局部总线 扇区最近几年，嵌入式处理器蓬勃发展，在通信、航空航天、医疗设 备、消费类电子产品等领域一展身手。嵌入式处理器的外围设备也 日新月异，例如记忆棒、口、卡等。本文从硬件和软件 角度出发，介绍了卡在嵌入式系统中的设计和使用技巧。由于卡具有携带方便、易于升级、存储量大、抗震性好等优
2、 点，应用范围越来越广。年月，、柯 达、卡西欧、惠普、摩托罗拉、佳能等家厂商发起成立了 协会，致力于制定新一代的基于 和技术的固态非易失的存储介质标准卡标准使不 同厂家开发的卡及其接口器件可以互相兼容。目前，卡标 准已有版本，容量从最早的字节到现今的字节。同时，卡遵从工业设计标准，连接装置与 卡相似，只不过卡是引脚（卡 引脚），可以很容易插入无源引脚 适配卡并 完全符合电力和机械接口规格。另外，卡的兼容 性佳，不仅同时支持和的电压，而且不同的卡都 可以用单一的机构读写，特别是卡升级换代时也可以保证旧设 备的兼容性。而纯电子运动的卡耗电量很低，仅为微型 硬盘的。 系统设计图是笔者开发的嵌入式系统
3、框图。其中，嵌入式处理器是 ，是连接总线和卡的一种接口芯片。芯片是公司开发的一款 系列嵌入式处理器。芯片采用小巧而强大的位 超标量体系结构 处理器内核，最高主频为 。它集成了桥、仲裁器、存储器控制器、 中断控制器、控制器、字节指令高速缓存和字 节数据高速缓存等部件。具有三个可配置为百兆或 十兆以太的口，四个可配置为串口或口的口，一个多 通道接口。该芯片适用于对成本、空间、功耗和性能都有 很高要求的应用领域，例如路由器接线器、多路、存 储应用和图像显示等系统。芯片是公司开发的一种高性能的到 卡的控制器，支持遵循卡标准的各类卡。它符合 总线标准，既可以工作于主设备模式，也可以工作于 从设备模式。与
4、之间通过位局部 总线连接，工作频率。用作主设 备，用作从设备，同时采用 内部的仲裁器。本设计选用公司的型号为 的卡，字节容量，几何尺寸 为。与 卡之间的连接遵循卡标准，由地址、数据、控制三组信号组成。 提供了五个通用引脚，设计中将其中一个 引脚用作指示。当卡工作时，会以 的周期闪烁。选用了三星公司的，每片容量 比特，共四片。图 2 读写 CF 卡技巧示意图 接口编程在卡工作前，必须先进行初始化，在整个系统的地址空间中 确定卡的位置，预设置卡的工作模式及相关寄存器。本设 计中，卡位于系统的 地址空间。在每次 读写卡时，必须根据读写数据的多少和操作特性来配置相应寄存器。 卡初始化本系统中，卡的初始
5、化由通过总线配 置的寄存器实现，具体步骤如下：（）设置卡的基地址，即配置寄存器（偏移量： ）。该寄存器定义了卡在存储器空间的基地址， 即。（）配置命令寄存器（偏移量：），允许 访问存储空间。（）配置系统控制寄存器（偏移量：）。该寄存器定 义了一些系统控制位，例如，是否采用中断方式，是否采用 内部振荡器，是否采用等。本设计采用中断方式，不 采用内部振荡器和。（）配置多功能引脚寄存器（偏移量：）。该寄存器 配置通用引脚。本设计配置引脚为指示， 引脚为中断输出。（）配置设备控制寄存器（偏移量：）。该寄存器选 择中断方式，是并行中断还是串行中断。本设计选择 了传统的并行中断方式。（）配置电压控制寄存器
6、（偏移量：）， 选择为还是。本设计选择为。（）配置存储窗口起始地址低位寄存器（偏移量： ），即起始地址的位。 具有五个存储地址翻译窗口和二个地址翻 译窗口，用于配置卡内寄存器的访问地址，将卡的寄存器 映射到系统的存储空间或空间，访问这些寄 存器就相当于访问一段存储空间或空间。本设计中只使用了 存储地址翻译窗口。（）配置存储窗口起始地址高位寄存器（偏移量：），即起始地址的位。（）配置存储窗口结束地址低位寄存器（偏移量： ），即结束地址的位。（）配置存储窗口结束地址高位寄存器（偏移量： ），即结束地址的位。（）配置存储窗口地址比较寄存器（偏移量： ）。在系统访问卡时，如果地址的高位与该寄存 器数值
7、相同，则允许访问，系统将该地址翻译到相应的卡空间； 否则，拒之门外。（）配置存储窗口使能寄存器（偏移量： ）。该寄存器可以分别打开或关闭五个存储地址翻译窗 口和二个地址翻译窗口，因为每个窗口对应了寄存器中的一 个使能位。芯片的默认值都是关闭的。在本设计中，打开存储地址 翻译窗口。切记在初始化的收官阶段打开翻译窗口使能位，以免 功亏一篑。 读写卡技巧由于卡本身的特点，卡由控制器和存 储器两部分构成。系统访问存储器的速度远远小于访问 内存的速度。如果系统频繁访问卡，势必影响系统的实时性和 工作效率。所以必须考虑卡读写程序的设计技巧。根据存储器访问的局部性原理，存取数据所访问的存储单 元都趋向于聚集
8、在一个较小的连续区域。从时间上看，如果一个信 息项正在被访问，那么在近期它很可能还会被再次访问。从空间上 看，在最近将用到的信息很可能与目前正在使用的信息在空间地址 上是临近的。本系统的程序设计中，开辟了一个扇区的内存空间 ，用于存储最近访问过的扇区数据；并设置了两 个全局变量：和 。保存最近 备份的扇区编号。说明备份数据是否与 卡中的相应数据一致。如果一致，为“”；否则为“”。这样不但可以减少读写卡的次数，而且提高了访问速度，满足嵌入 式操作系统的实时性要求。同时，卡的一种基于 CAN 总线的 DSP 程序加载技术下一篇 论文： 嵌入式设备鼠标接口的设计与实现查看本站更多关于嵌入式 系统论文的文章友同时还浏览了：基于 SmallRTOS51 的数据采集器设嵌入式 Java 运行平台数据库引擎的嵌入式实时系统中断管理技术研究 CODARTS 建模方法在嵌入式软件开发基于 LPC2104 的 VxWorksBSP 设计嵌入式系统以太卡控制器 LAN91C
