Xscale PXA255處理器與CF卡的接口設(shè)計
Intel Xscale PXA255處理器是新一代的嵌入式處理器,基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的微處理器,性價比較高、功耗較低,適合于數(shù)字移動電話、個人數(shù)字助理、網(wǎng)絡(luò)路由器等嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。在采用PXA255處理器開發(fā)諸如車載導(dǎo)航系統(tǒng)時,電子地圖等海量地理信息數(shù)據(jù)需要一個容量大、體積小、性能優(yōu)異的存儲器?!癈ompact Flash”卡,簡稱CF卡,具有高速度、大容量、體積小、重量輕、功耗低和高性價比等優(yōu)點,十分適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。因此,可選擇CF卡作為地理信息數(shù)據(jù)的存儲載體。PXA255處理器提供了PCMCIA/CF卡控制器,可以方便地實現(xiàn)PXA255處理器與CF卡的接口設(shè)計。
CF卡結(jié)構(gòu)和工作原理
Compact Flash技術(shù)是由CF協(xié)會(CFA)提出的一種與PC機ATA接口標(biāo)準(zhǔn)兼容的技術(shù)。如圖1,CF卡由兩個基本部分構(gòu)成:內(nèi)部控制器和閃存模塊。CF卡的閃存模塊基本上都使用NAND型閃存,用于存儲數(shù)據(jù)。內(nèi)部控制器用來實現(xiàn)CF卡與主機的接口以及控制數(shù)據(jù)的傳輸。CF卡內(nèi)部控制器的設(shè)計完全模擬硬盤,使用標(biāo)準(zhǔn)的ATA/IDE接口。
圖1:CF卡結(jié)構(gòu)框圖
CF卡的存取方式有三種:PC Card Memory模式、PC Card I/O模式以及True IDE模式。PC Card模式與PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)兼容。True IDE模式與ATA標(biāo)準(zhǔn)兼容。三種方式相比,在True IDE模式下,CF卡與主機通信的信號最少,硬件接口最簡單、軟件易于實現(xiàn),因此本設(shè)計采用了True IDE模式。
CF卡扇區(qū)尋址有兩種方式:物理尋址方式(CHS)和邏輯尋址方式(LBA)。物理尋址方式使用柱面、磁頭和扇區(qū)號表示一個特定的扇區(qū),起始扇區(qū)是0磁道、0磁頭、1扇區(qū),接著是2扇區(qū),一直到EOF扇區(qū);接下來是同一柱面1頭、1扇區(qū)等。邏輯尋址方式將整個CF卡同一尋址。邏輯塊地址和物理地址的關(guān)系為:LBA地址=(柱面號
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