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          AT89S52單片機與CF卡的接口的電路圖和編程實例

          作者: 時間:2012-05-31 來源:網(wǎng)絡 收藏

          1.本文所述內(nèi)容就是通過8051卡進行讀寫。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/171386.htm

          2.卡的操作方式

          卡的操作方式與計算機的硬盤操作方式類似,其扇區(qū)的尋址也有兩種方式:物理尋址(CHS)和邏輯尋址(LBA),物理尋址使用柱面、磁頭和扇區(qū)號表示一個特定的扇區(qū),起始扇區(qū)是0道、0頭、1區(qū),接下來是2區(qū)等等,邏輯尋址將整個CF卡統(tǒng)一尋址。邏輯塊尋址和物理尋址的關系為:

          LBA地址=(柱面號×磁頭數(shù)+磁頭號)×扇區(qū)數(shù)+扇區(qū)數(shù)一1

          在實際使用過程中,用LBA地址進行尋址,可以大大簡化的工作量,避免柱面、磁頭和扇區(qū)之間的換算和切換,并且可以突破CHS對大容量的無法尋址的限制。

          3.CF卡的文件管理

          CF卡的文件管理系統(tǒng)和硬盤的文件管理是一樣的,他將CF卡的存儲空間分為五個部分:主引導記錄扇區(qū)(MBR)、DOS引導區(qū)(DBR)、文件分配表(FAT)、文件目錄表(FDT)和數(shù)據(jù)。

          主引導記錄扇區(qū)(MBR)

          主引導記錄扇區(qū)(MBR)在0柱面、0磁頭、1扇區(qū)。主引導記錄記錄磁盤最重要的結構信息。主引導記錄是硬磁盤作分區(qū)時建立的(Fdisk)。主引導記錄包括一小段執(zhí)行代碼(主引導代碼)、磁盤特征和硬盤分區(qū)表。主引導記錄結束的兩個字節(jié)必須是引導自舉標記0x55AA。磁盤特征位于0x01B8, 指定磁盤操作系統(tǒng)。

          DOS引導區(qū)(DBR)

          DOS引導區(qū)(DBR)的起始扇區(qū)在0柱面、1磁頭、1扇區(qū),磁盤的邏輯0扇區(qū)都稱為DOS引導扇區(qū),又稱為BOOT區(qū)。它由以下5個部分組成:

          跳轉(zhuǎn)指令,占用3個字節(jié)的跳轉(zhuǎn)指令將跳至引導代碼,其內(nèi)容隨DOS版本變化。

          廠商標識和DOS版本號。該部分總共占用8個字節(jié),其內(nèi)容隨DOS版本而不同。

          BPB(BIOS Paramenter Block, BIOS參數(shù)塊)。BPB從第12字節(jié)起占用19個字節(jié)。

          DOS引導程序。DOS引導程序既是占用480字節(jié)的BOOT代碼,負責完成DOS的3個系統(tǒng)文

          件的裝入工作。這部分內(nèi)容隨DOS版本不同而變化。

          結束標志字,結束標志占用2個字節(jié),其值為AA55。

          BPB表中所記錄的有關參數(shù),能幫助者確定磁盤的容量大小、文件分配表FAT的位置和大小、文件目錄表FDT的位置和大小。因此以FAT32分區(qū)格式為例討論BPB表的結構。

          偏移量為0BH、0CH記錄每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù),0DH記錄每簇扇區(qū)數(shù)。0EH、OFH記錄保留扇區(qū)數(shù),10H記錄FAT表的數(shù)目,15H磁盤介質(zhì)描述符,18H每個磁道的扇區(qū)數(shù),24H每個FAT表的扇區(qū)數(shù),2CH~2FH根目錄起始號。

          文件分配表(FATl)

          文件分配表FAT(File Allocation Tabel)是文件管理系統(tǒng)用來給每個文件分配磁盤物理空間的表格,它告訴操作系統(tǒng),文件存放在磁盤什么地方。文件分配表(FAT)有表標識和簇映射(舊稱表目)的集合組成。一個完全相同的鏡像副本連續(xù)存儲在主 FAT 表后。表標識符包括磁盤介質(zhì)描述符( 1 字節(jié))和填充字節(jié), 總計占兩個簇的簇映射區(qū)域(這大概也就是 FAT 文件系統(tǒng)簇號由2開始的原因), 填充字節(jié)一般為 FF,F(xiàn)AT32 的填充字節(jié)中還包含臟位, 即系統(tǒng)啟動時執(zhí)行磁盤檢查(FAT-ChkDsk/NTFS-AutoChk)。FAT 簇映射中, 0000 表示空簇, FFFF 表示簇鏈結束, FFF7 表示壞簇, 其余值表示其后續(xù)簇的簇號。FAT12 和 FAT32 的存儲策略同 FAT16 類似, 例如 FAT12的結束簇為 FFF, FAT32 的壞簇為 0FFFFFF7 等(注意 FAT32 的高 4 位保留)。文件分配表(FAT2)是FAT1的完全備份。

          3.與CF卡的設計

          CF卡有3種工作模式可供選擇:I/0模式、存儲器模式和IDE模式。CF卡的默認模式是存儲器模式,使用也最為普遍。如果使用存儲器模式則不需要配置任何寄存器。每一種模式的電路連接各不相同。在I/0模式和存儲器模式下,可以采用8位的訪問方式,也可以采用16位的訪問方式。本文所采用的是8位的存儲器模式,其電路原理圖如圖1所示。

          的P0口就為數(shù)據(jù)線連接CF的DO—D7,CF卡的A0-A10為地址線,P3.6、P3.7分別為讀(RD)、寫(WE)線。由于 是8位的,所以對CF卡的訪問采用8位的方式較為方便。通過把-CE2設為‘1’即可通過訪問CF卡的D0--D7來存取數(shù)據(jù)。而- CEl可以作為CF卡的片選信號,通過設-CEl為‘0’來選通CF卡,即-CEl接AT89S52的P2.6來線選CF卡。當REG為‘0’時,訪問 CF卡的屬性寄存器;REG為‘1’時,CF卡在存儲器模式下對數(shù)據(jù)進行讀寫操作。RDY/BSY為CF卡狀態(tài)引腳,當為“0”時,CF卡忙,為“1”時可以對CF卡操作。原理圖如圖所示:

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