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嵌入式处理器MPC8250与CF卡的接口设计


用内部振荡器,是否采用DMA等。本设计采用PCI中断方式,不采用内部振荡器和DMA。

(4)配置多功能引脚寄存器(偏移量:0x8C)。该寄

存器配置通用引脚。本设计配置GPIO1引脚为LED指示,GPIO2引脚为PCI中断输出。

(5)配置设备控制寄存器(偏移量:0x92)。该寄存器选择中断方式,是并行PCI中断还是串行PCI中断。本设计选择了传统的并行PCI中断方式。

(6)配置ExCA电压控制寄存器(偏移量:0x802),选择Vcc为3.3V还是5V。本设计选择Vcc为3.3V。

(7)配置ExCA存储窗口0起始地址低位寄存器(偏移量:0x810),即起始地址的A19~A12位。PCI1410A具有五个存储地址翻译窗口和二个I/O地址翻译窗口,用于配置CF卡内寄存器的访问地址,将CF卡的寄存器映射到系统的存储空间或I/O空间,MPC8250访问这些寄存器就相当于访问一段存储空间或I/O空间。本设计中只使用了存储地址翻译窗口0。

(8)配置ExCA存储窗口0起始地址高位寄存器(偏移量:0x811),即起始地址的A23~A20位。

(9)配置ExCA存储窗口0结束地址低位寄存器(偏移量:0x812),即结束地址的A19~A12位。

(10)配置ExCA存储窗口0结束地址高位寄存器(偏移量:0x813),即结束地址的A23~A20位。

(11)配置ExCA存储窗口0地址比较寄存器(偏移量:0x840)。在系统访问CF卡时,如果地址的高8位与该寄存器数值相同,则允许访问,系统将该地址翻译到相应的CF卡空间;否则,拒之门外。

(12)配置ExCA存储窗口使能寄存器(偏移量:0x806)。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I/O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0。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。

2.2 读写CF卡技巧

由于CF卡本身的特点,CF卡由ATA控制器和Flash存储器两部分构成。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,势必影响系统的实时性和工作效率。所以必须考虑CF卡读写程序的设计技巧。

根据存储器访问的局部性原理,CPU存取数据所访问的存储单元都趋向于聚集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tempSect,用于存储最近访问过的扇区数据;并设置了两个全局变量:SaveSectorNum和SectorDirty。SaveSectorNum保存最近备份的扇区编号。SectorDirty说明备份数据是否与CF卡中的相应数据一致。如果一致,为“0”;否则为“1”。这样不但可以减少读写CF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,CF卡的物理结构也有利于以扇区为单元进行操作。因为CF卡内部的Flash存储器由若干个扇区组成,而且CF卡中设置了专门针对扇区操作的寄存器。

所以,本设计中,无论是读一段数据,还是写一段数据,都以扇区为基本单位。如果数据量在一个扇区内,并且地址范围在同一扇区,则先读取所在扇区的数据,然后按照在扇区中的偏移量获得所需数据;如果数据量大于一个扇区,或者地址范围横跨两个扇区,则按次读取扇区,获得所需数据。操作流程如图2所示。

系统初始化时,设置SaveSectorNum为“0”, tempSect中备份了0号扇区的数据;SectorDirty也为“0”,即备份数据未作更改。

当读取一个扇区的数据时,首先比较所读取的扇区号(CurrSectorNum),是

《嵌入式处理器MPC8250与CF卡的接口设计(第2页)》
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