CF卡在DM642基便攜式數(shù)字視頻系統(tǒng)中的應(yīng)用

0 引言
目前，數(shù)字視頻系統(tǒng)在日常工作和生活中己得到廣泛應(yīng)用，如監(jiān)控系統(tǒng)、視頻電話、數(shù)字電視等，而隨著技術(shù)的進(jìn)步和工作生活對(duì)視頻圖像質(zhì)量的要求越來(lái)越高，處理的數(shù)據(jù)量也越來(lái)越大，這就提出了兩個(gè)新的問(wèn)題：一方面要求硬件的處理能力要更快，如監(jiān)控系統(tǒng)和視頻電話系統(tǒng)都要求具備實(shí)時(shí)性；另一方面要求數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)容量更大而且方便攜帶。為了實(shí)現(xiàn)DSP(DigitalSignal Processing)系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，需要有大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)用于保存視頻數(shù)據(jù)。本文中使用TI公司的高端多媒體處理芯片DM642作為圖像處理芯片，其強(qiáng)大的計(jì)算能力、豐富的外圍接口和完全可編程性，可以方便地用來(lái)開(kāi)發(fā)各種圖像系統(tǒng)。而CF卡的使用則可以彌補(bǔ)板載的Flash容量通常太小，SDRAM掉電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失的缺陷。同時(shí)CF卡采用的插針式連接方式，具有相對(duì)較高的抗震性和穩(wěn)定性，能夠較好地滿(mǎn)足便攜式設(shè)備的要求。在視頻編解碼方面采用TI公司提供的MPEG一2算法，可以基本滿(mǎn)足壓縮效率和質(zhì)量的要求。

1 CF卡的簡(jiǎn)介
CF卡的全稱(chēng)為Compact F1ash。它最先是由Sandisk公司在1994年推出的，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)部示意圖如圖1所示。CF卡由兩個(gè)基本部分組成：控制芯片和閃存模塊?？刂菩酒脕?lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的連接及控制數(shù)據(jù)在閃存模塊中的傳輸，而閃存模塊用于存儲(chǔ)信息。CF卡兼容3．3V和5V的工作電壓，并支持多種接口訪問(wèn)模式。目前CF的容量可高達(dá)100GB，主流容量已達(dá)到4GB，價(jià)格也已經(jīng)降到幾十元左右，性?xún)r(jià)比很高。

2 DM642與CF卡的接口設(shè)計(jì)
2．1 硬件接口設(shè)計(jì)
CF卡支持三種基本的工作模式：PC Card Memory模式、PC Card I／0模式以及True IDE模式，不同的模式對(duì)應(yīng)的管腳功能略有不同。在本文的設(shè)計(jì)中使用的是PCCard Memory模式，在插入CF卡之前，保證CF卡的插槽／REG管腳為高電平，即可讓CF卡自動(dòng)進(jìn)入PC Card Memory模式。DSPs是通過(guò)外部存儲(chǔ)器接口EMIF(External MemoryInterface)來(lái)訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器的。DM642的EMIF有CEO、CEl、CE2、CE3四個(gè)空間，各具有256MB的尋址空間。本文所述的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將CE2空間配置為CF卡的地址空間供CF卡使用，根據(jù)Memory模式的要求，CE2空間被配置為8位異步接口，此外還專(zhuān)門(mén)配備了一片CPLD來(lái)對(duì)CF卡進(jìn)行讀寫(xiě)控制，硬件連接如圖2所示。

引腳連接說(shuō)明如下：／REG信號(hào)用于選擇訪問(wèn)普通寄存器還是屬性寄存器，他和地址線A[3：0]一起完成對(duì)讀寫(xiě)寄存器的選取。／CDl和／CD2用于檢測(cè)插槽上是否有CF卡，當(dāng)CF卡插入插槽后，這些管腳會(huì)被拉低。／CEl和／CE2則用來(lái)選擇CF卡的數(shù)據(jù)傳輸寬度，本文中設(shè)計(jì)為8位寬度。為了節(jié)約IO口的資源，／CDl、／CD2、／CEl、／CE2和I／REG均連接到配置的通用IO(GPIO)口上。
TEAl3控制REG，TEAl2控制CF卡的CEl，TEAl 1控制CF卡的CE2，DSP_CE2是CE2空間的使能信號(hào)，ARE和IAWE是異步接口的讀寫(xiě)信號(hào)，均為低電平有效，他們通過(guò)與DSP_CE2邏輯取“或”后連接到CF卡的／0E和／WE，這樣在／CE2使能后就可以相應(yīng)地控制CF卡的讀寫(xiě)操作。
CF卡具有16位的數(shù)據(jù)總線，但是可以根據(jù)主控制器的數(shù)據(jù)寬度靈活配置成8位或16位，本系統(tǒng)中將DM642的低16位數(shù)據(jù)總線D[15：0]與CF卡的數(shù)據(jù)總線D[15：0]相連。CF卡的11位地址總線取低四位A[3：0]連接到DM642的TEA[6：3]，CF卡的TEA[9：4]接地，TEAl0連接到DM642的TEA7，CSEL接地，IOWR、IORD上拉至VCC，其他未說(shuō)明使用的引腳均為接地操作。
2．2 CF卡的軟件接口
CF卡的讀寫(xiě)是以扇區(qū)(sector)為基本單位的，每扇區(qū)為512字節(jié)，每次讀寫(xiě)一個(gè)或多個(gè)連續(xù)扇區(qū)。本文中CF卡被配置為PC Card Memory模式，該模式下的寄存器地址映射如表1所示。