VxWorks操作系統(tǒng)下CF卡驅(qū)動程序的開發(fā)

1 概述

CF卡是一種小型的、攜帶方便的存儲I/O卡。由SanDisk等公司發(fā)起成立的CompactFlash協(xié)會（CFA）制定的CF卡標(biāo)準(zhǔn)促進了 CF卡的發(fā)展，目前CF卡標(biāo)準(zhǔn)為4.0版本。同時支持3.3V和5V電壓，容量從最早的2M字節(jié)發(fā)展到現(xiàn)今的8G字節(jié)，耗電量很低，僅為IBM微型硬盤的 5%。CF卡的大容量、較高的抗震性能、很好的兼容性等特點使其在航空航天、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，以及便攜計算機、數(shù)碼產(chǎn)品、個人通訊設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等方面被廣泛應(yīng)用。

本文闡述了在VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)下，使用Freescale的MPC8245處理器訪問CF卡的IDE驅(qū)動程序設(shè)計，實現(xiàn)了對CF卡 FAT16/FAT32文件格式的訪問，便于在PC機上查看和處理CF卡中存儲的數(shù)據(jù)文件，并說明了在VxWorks操作系統(tǒng)下從CF卡加載應(yīng)用程序執(zhí)行的方法。

2 CF卡接口硬件設(shè)計

MPC8245是Freescale生產(chǎn)的MPC82XX序列芯片的主流產(chǎn)品，其內(nèi)部集成了PowerPC603e內(nèi)核，最高工作主頻為 400MHz，16K字節(jié)數(shù)據(jù)緩存，16K字節(jié)指令緩存，具有SDRAM接口，數(shù)據(jù)線寬度32/64位，速率最高可達(dá)133MHz，容量最大2G字節(jié)。 MPC8245同時集成了PCI橋、PCI仲裁器、ROM/FLASH/PortX接口、可編程中斷控制器、DMA控制器、2個異步串口和I2C接口。ROM/FLASH/PortX接口中基本ROM空間為16M字節(jié)，擴展ROM/FLASH空間為256M字節(jié)，數(shù)據(jù)寬度支持8、16、32、64位。

MPC8245與CF卡的接口框圖如圖1所示。MPC8245通過PortX接口與CF卡相連。

圖1 MPC8245與CF卡的接口框圖

由于PORTX接口為高速接口（10ns時鐘周期，100MHz總線速度），而CF卡的訪問速度相對較慢，所以必須充分考慮所有信號的周期問題。設(shè)計中，PORTX采用了“Handshake”工作模式，通過插入/DRDY信號來自動延長PORTX接口信號的時間。CF卡所需控制信號由 MPC8245 PORTX口輸出后經(jīng)過CPLD的邏輯變換產(chǎn)生。