СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-8

В ВЕДЕНИЕ С момента своего появления карты памяти привлекают внимание разра ботчиков микропроцессорной аппа ратуры благодаря своей компактнос ти, большому объёму памяти, малому потреблению энергии, надёжности и прочим преимуществам. Применение данных носителей ин формации позволяет придать микро контроллерным устройствам новые качества. Например, в этой памяти можно хранить набор рабочих про грамм, образ операционной системы, мультимедийные данные большого объёма и т.п. Хранимые в карте памяти программыи данные можно выбирать и загружать в микроконтроллер с по мощью специально созданного про граммного меню. Кроме того, карта па мяти позволит сохранять все необхо димые в процессе работы устройства данные, обеспечивая их долговремен ное хранение в отключенном состоя нии. Перенос данных можно осущест влять простым перемещением карты памяти и подключением её к другому устройству. Рассмотрим один из представителей данных устройств памяти – карты па мяти типа Compact Flash. К АРТЫ ПАМЯТИ C OMPACT F LASH Карты памяти Compact Flash (CF) представляют собой компактные на ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 46 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2011 копители информации, базирующи еся на основе флэш памяти. Большая ёмкость, высокая скорость записи данных и надёжность делают их очень привлекательными для исполь зования в портативных устройствах. Внешний вид карты памяти CF при ведён на рис. 1. Эти карты памяти появились на рынке компактных накопителей ин формации одними из первых. Формат данных карт памяти CF был разрабо тан компанией San Disk Corporation в 1994 г. Спецификацию для данного формата поддерживает ассоциация Compact Flash (CFA). По мере развития технологий данныйформат развивал ся, увеличивая объём и скорость обме на карт памяти. В настоящее время максимальный объём накопителей CF превысил сотню гигабайт, а скорость обмена достигла десятки Мб/с. К большому достоинству карт CF относится наличие встроенного кон троллера. Это обеспечивает самуюши рокую совместимость и стандарти зацию. Карта CF поддерживает ин терфейсный стандарт IDE АТА, и при считывании через специальное устройство компьютер видит его как обычный жёсткий диск без необхо димости установки драйверов самой карты. Потеря данных в CF предотвраща ется благодаря наличию специаль ной схемы обнаружения дефектов, а также технологии проверки и кор рекции ошибок. Время хранения ин формации на карте может достигать 100 лет. CF имеет прочную конструкцию и выдерживает большие ударные пере грузки. Размеры карт составляют 42 × × 36 мм, а толщина не превышает 5 мм. Благодаря своему размеру CF хорошо рассеивает тепло, что снижает вероят ность перегрева. Карты CF имеют 50 контактный разъём для сигнальных цепей интер фейса и цепей питания. Скорость карты обычно обозначают как число и знак умножения « × ». Число означает, во сколько раз скорость чте ния карты больше, чем 150 Кб/с. Это минимальная, стандартная скорость чтения компакт диска при минималь ной стандартной скорости вращения шпинделя механизма привода. Дан ную скорость принято обозначать 1 × . Например, обозначение скорости кар ты 40 × соответствует 6 Мб/с, а 600 × – 90 Мб/с. П ОДКЛЮЧЕНИЕ КАРТЫ К МИКРОКОНТРОЛЛЕРУ Схема подключения карты CF к микроконтроллеру PIC18F452 семей ства PIC компанииMicroChip [1] приве дена на рис. 2. Из этой схемы видно, что для подключения карты использу ется два восьмиразрядных порта мик роконтроллера – PORTB и PORTD. Микроконтроллер тактируется с по мощью кварцевого резонатора на час тоте 8 МГц. П РОГРАММИРОВАНИЕ Рассмотрим пример программы, которая осуществляет запись и чте ние данных карты памяти. Для разра ботки таких программ вновь восполь зуемся библиотекой функций microС [2]. Среда разработки microС предо ставляет готовую библиотеку для ра боты микроконтроллеров с картами памяти CF. В картах CF данные делятся на сек тора, один сектор обычно состоит из 512 байт. Некоторые устаревшие мо дели имеют сектора по 256 байт. Опе рации чтения и записи с помощью библиотечных функций осуществля ются не напрямую, а последовательно, через буфер на 512 байт. Программы библиотеки могут быть использованы для работы с картами CF, имеющими файловые системы FAT16 и FAT32. Однако программы управления фай лами могут работать только с файло вой системой FAT16. Программы доступа к файлам поз воляют осуществлять запись и чте Рис. 1. Внешний вид карты памяти CF Микроконтроллеры и карты памяти Compact Flash Олег Вальпа (Челябинская обл.) В статье приводится краткий обзор карт памяти Compact Flash и способ их подключения к микроконтроллеру. Даётся описание библиотечных функций среды разработки mikroC для программной поддержки этих карт памяти. Приводится пример программы на языке высокого уровня С для работы микроконтроллера с ними. © СТА-ПРЕСС