单片机实现对CF卡的读写

4 软件实现

按照FAT16方式存储文件，是一个通用的解决方案。因为这样可以得到现有的DOS和Windows系统的支持，但是代价是浪费一部分空间，也就是说存储效率下降了。为了改善这一情况，采用了改进的存储方法。就是先创建一个空文件，并根据需要为其分配一个大的存储空间，写入动作只是从尾部追加数据。这样就避免了很多小文件的产生，既可以充分利用存储空间，又可以使地址连续。

CF卡的读写是通过卡内的缓冲区进行的，不支持直接读写存储区域。缓冲区为一个FIFO结构，读写顺序进行，不支持随机存取，系统只能一次性地按顺序读完或写完所有一个或多个扇区。

设计时使用LBA方式访问CF卡比较方便，读写时只需要先在相应的寄存器写入LBA地址即可。要设定LBA方式，需访问驱动器/磁头寄存器。内存模式下部分寄存器译码如表3所列。

表3 内存模式下部分寄存器译码

REG A10 A9～A4 A3～A0 offset OE=0 WE=0 1 0 X 0000 0 偶字节读 侧字节写 1 0 X 0001 1 错误寄存器 特性寄存器 1 0 X 0010 2 扇区数 扇区数 1 0 X 0011 3 扇区号（LBA7～0） 扇区号（LBA7～0） 1 0 X 0100 4 低柱面号（LBA15～8） 低柱面号（LBA15～8） 1 0 X 0101 5 高柱面号（LBA23～16 高柱面号（LBA23～16） 1 0 X 0110 6 驱动器/磁头（LBA27～24） 驱动器/磁头（LBA27～24） 1 0 X 0111 7 状态寄存器 命令寄存器

驱动器/磁头寄存器结构如下：

1 LBA 1 DRV HS3 HS2 HS1 HS0

LBA—1为LBA方式，0为C/H/S（柱面/磁头/扇区）方式；DRV—选择驱动器0或驱动器1；HS3～HS0—LBA27～24，或为C/H/S方式的磁头号。

文件创建过程也就是针对FAT和FDT的读写过程。首先在FDT中申请表项，创建文件名称、属性、起始簇号、文件大小等，然后修改FAT，分配数据空间，备份FAT。文件存储就是要先从FDT和FAT中获得文件的起始簇号和簇号链，即LBA地址。然后，将此地址送给寄存器3、4、5、6（表3中的offset3、4、5、6），向扇区数寄存器填写读写数据所占的扇区个数，再向CF卡的命令寄存器写入操作的命令字，写操作30H，读操作20H。当写入命令或写入数据后要查询状态寄存器的状态，以判定CF卡是否准备就绪或写入成功。状态寄存器结构如下：

BUSY RDY DWF DSC DRQ CORR 0 ERR

各位的值为1时含义如下：

BUSY—CF卡记，此时不能接受其它命令；

RDY—卡可以接受命令；

DWF—写错误；

DSC—卡准备就绪；

DRQ—CF卡请求数据传送；

COR

《单片机实现对CF卡的读写(第3页)》