Xscale PXA255處理器與CF卡的接口設計

Intel Xscale PXA255處理器是新一代的嵌入式處理器，基于ARMv5TE體系結構的微處理器，性價比較高、功耗較低，適合于數(shù)字移動電話、個人數(shù)字助理、網(wǎng)絡路由器等嵌入式系統(tǒng)的應用。在采用PXA255處理器開發(fā)諸如車載導航系統(tǒng)時，電子地圖等海量地理信息數(shù)據(jù)需要一個容量大、體積小、性能優(yōu)異的存儲器?！癈ompact Flash”卡，簡稱CF卡，具有高速度、大容量、體積小、重量輕、功耗低和高性價比等優(yōu)點，十分適合嵌入式系統(tǒng)的應用。因此，可選擇CF卡作為地理信息數(shù)據(jù)的存儲載體。PXA255處理器提供了PCMCIA/CF卡控制器，可以方便地實現(xiàn)PXA255處理器與CF卡的接口設計。

CF卡結構和工作原理

Compact Flash技術是由CF協(xié)會(CFA)提出的一種與PC機ATA接口標準兼容的技術。如圖1，CF卡由兩個基本部分構成：內(nèi)部控制器和閃存模塊。CF卡的閃存模塊基本上都使用NAND型閃存，用于存儲數(shù)據(jù)。內(nèi)部控制器用來實現(xiàn)CF卡與主機的接口以及控制數(shù)據(jù)的傳輸。CF卡內(nèi)部控制器的設計完全模擬硬盤，使用標準的ATA/IDE接口。

                               圖1：CF卡結構框圖

CF卡的存取方式有三種：PC Card Memory模式、PC Card I/O模式以及True IDE模式。PC Card模式與PCMCIA標準兼容。True IDE模式與ATA標準兼容。三種方式相比，在True IDE模式下，CF卡與主機通信的信號最少，硬件接口最簡單、軟件易于實現(xiàn)，因此本設計采用了True IDE模式。

CF卡扇區(qū)尋址有兩種方式：物理尋址方式(CHS)和邏輯尋址方式(LBA)。物理尋址方式使用柱面、磁頭和扇區(qū)號表示一個特定的扇區(qū)，起始扇區(qū)是0磁道、0磁頭、1扇區(qū)，接著是2扇區(qū)，一直到EOF扇區(qū)；接下來是同一柱面1頭、1扇區(qū)等。邏輯尋址方式將整個CF卡同一尋址。邏輯塊地址和物理地址的關系為：LBA地址=(柱面號