基于单片机的MicroDrive接口设计

摘要：介绍了ＩＢＭ的ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ的基本结构和工作原理，详细说明了ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ接口设计的关键技术；以ＡＴ８９Ｃ５２型单片机为基础，设计完成了ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ的接口电路，正确实现了对ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅｒ的读写及数据管理等功能。

    关键词：ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ 单片机

近几年，各种大容量的小型存储器不断涌现，在便携式设备中获得了广泛的应用。目前常见的存储卡类型有：?１?Ｓｍａｒｔ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ??２?ＭｅｍｏｒｙＳｔｉｃｋ??３?ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａ Ｃａｒｄ??４?ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ Ｔｙｐｅ Ｉ Ｃａｒｄ??５?ＩＢＭ的ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ等。各存储卡在容量、功耗、体积上各有特色，但ＩＢＭ的ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ尤为出色。

ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ是由ＩＢＭ日本分公司研发生产出来的产品，其接口符合ＣＦＡ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）协会制定的ＣＦ＋ Ｔｙｐｅ ＩＩ 规范，具有容量大（１７０ＭＢ～３ＧＢ）、体积小（４２．８ｍｍ×３６．４ｍｍ×５．０ｍｍ）、性价比高、耗电量小等特点，已在数码相机、笔记本电脑、掌上电脑、便携式音乐播放器等设备的存储中获得了较广泛的应用。

目前市面上已有多家国内外公司生产出操作ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ的接口（如ＩＢＭ公司），但其价格较高。为降低成本，实现对ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ的数据访问和管理功能，本文给出了一种基于单片机的ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ接口设计。
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１ ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ介绍

ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ各性能参数如下：

·容量(ＭＢ)：１０００／５１２／３４０；

·缓冲区大小：１２８字节；

·扇区大小(字节)：５１２；

·盘片数量：１；

·平均寻道时间：１２ｍｓ；

·平均等待时间：８．３３ｍｓ；

·最大内部数据传输速率：５９．９ＭＢ／ｓ；

·最大外部数据传输速率：１３．３ＭＢ／ｓ；

接口：ＣＦ＋?兼容ＡＴＡ和ＰＣＭＣＩＡ?

数据密度?ＧＢ／平方英寸?：１５．２；

大小：５ｍｍ×４３ｍｍ×３５ｍｍ；

重量：１７克；

磁盘旋转速度：３６００ＲＰＭ。

主要特点有：

·体积小、重量轻、容量大；

·可靠性高，有效的数据保护及数据编码技术，使得其出错率极低；

·读写速度快，连续读写速率最高可达４．２ＭＢ／ｓ，抗冲击（１５００Ｇ），耐震动（５Ｇ）；

·兼容性好，支持３．３Ｖ或５Ｖ工作电压，具有广阔的使用范围。

２ ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ硬件接口设计

２．１ ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ接口简介及访问模式的选择

ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ的接口符合ＣＦ＋ Ｔｙｐｅ ＩＩ标准，支持３．３Ｖ或５Ｖ直流工作电压，提供了完整的ＰＣＭＣＩＡ－ＡＴＡ功能且通过ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ－４兼容ＴｒｕｅＩＤＥ。但与６８针接口的ＰＣＭＣＩＡ卡不同的是，同样遵从ＡＴＡ协议的ＭｉｃｒｏＤｒｉｖｅ 接口只有５０针，采用５０脚双列０．０５英寸间距标准接口（管脚排列如表１所示）。

表1 MicroDrive管脚排列

管脚号 名  称 管脚号 名  称 管脚号 名  称 Pin1 GND

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