移動式存儲器的原理與應用
發布時間:2008/9/1 0:00:00 訪問次數:494
引言
ｓｃｎｄｉｓｋｍｕｌｉｍｅｄｉａｃａｒｄ是美國 ｓｎａｄｉｓｋ公司１９９８年推出的一種移動式ｆｌａｓｈ存儲器，簡稱ｍｍｃ卡。它具有體積小（３２ｍｍ×２２ｍｍ×１．５ｍｍ）、存儲量大、接口簡單、抗抖動和震動能力強，使用壽命長、低功耗、可適應于溫度與濕度變化較大的環境等優良特點，可作為嵌入式操作系統的可移動式存儲器的完美的選擇。它的出現解決了嵌入式操作系統與其它設備之間的數據交換，特別適合在全球定位系統（ｇｐｓ），音樂播放機，數碼攝像機，移動電話等電子設備中應用。
２ｍｍｃ卡結構與原理
２．１ｍｍｃ卡結構
如圖１所示，ｍｍｃ卡分為兩個模塊：微處理器模塊和存儲器模塊。其中微處理器的主要功能包括管理通訊協議，命令解釋，數據輸出與存儲，錯碼校驗，電源管理，邏輯和缺省管理。由于ｍｍｃ包括一套成熟的缺省與誤碼管理系統，所以誤碼概率極低。
存儲器模塊是由ｆｌａｓｈｒｏｍ構成的存儲區，所有數據經微處理器理后，都存儲在此區域中。在存儲器模塊中，字節地址是從０開始依次增加到最后一個單元，每個地址都是可讀寫的，但它又不是簡單的排列。ｍｍｃ卡中規定：５１２個字節稱為一個扇區，根據ｍｍｃ卡的型號，１６或３２個扇區為一個塊。僅在ｓｄｍｂ８中１６個扇區為一個塊，其余如ｓｄｍｂ３２， ｓｄｍｂ６４中均為３２個。其余又分為可擦除塊（由３２個塊組成）、保護塊（由３２個可擦除塊組成）。其中扇區是最小的寫和擦除的基本單位，許多數據的讀寫操作都是圍繞它展開的。
２．２ｍｍｃ的讀寫方式
ｍｍｃ卡有３種讀寫方式：數據流讀寫，單扇區讀寫及多扇區讀寫。它們之間各有異同，用戶可以根據自己系統的特點選擇適合工程需要的方式，它們之間的異同如圖２所示。
從圖２可以看出，３種操作的讀方式比較相近。
主機發出讀操作的地址，可以是隨機的。而方式１和方式３可以跨扇區進行，方式２僅僅在一個扇區內進行并且不需要停命令，它的數據長度是預先設定的，更加簡單、準確。數據流法沒有多扇區法可靠。因為數據流法對數據的讀寫都沒有校驗，有可能出現誤碼。
３種方式的寫操作都是以扇區的整數倍開始和結束的。單扇區對數據的寫入是在一個扇區內進行的，故不需要停命令。
２．３ｍｍｃ接口與通訊協議特點
ｍｍｃ卡和外部有２種接口形式，對于每一種接口形式， ｍｍｃ卡與外部進行數據通信對應一種協議：一種為ｍｍｃ模式生產廠家根據本卡的特點并參照ｓｐｉ協議制定的；另外一種是通用的ｓｐｉ模式，它是ｍｍｃ模式的子集（這種模式經常用在ｍｏｔｏｒｏｌａ的微處理器中）。二者有許多相似之處，而差異主要表現在外部接口與命令集與響應上，參見表１。
表 1 兩 種 協 議 下 的 接 口 異 同
| mmc協議 | spi協議 | |||
|---|---|---|---|---|
| 名稱 | 功能描述 | 名稱 | 功能描述 | |
| 1 | rsv | 保留引腳，不接或置高 | cs | 片選引腳（低電平有效） |
| 2 | cmd | 命令與響應引腳 | datain | 輸入數據引腳 |
| 3 | vss1 | 電源接地引腳 | vss1 | 電源接地引腳 |
| 4 | vdd | 電源引腳 | vdd | 電源引腳 |
| 5 | clk | 系統時鐘 | clk | 系統時鐘 |
| 6 | vss2 | 電源接地引腳 | vss2 | 電源接地引腳 |
| 7 | dat[0] | 數據引腳 | dataout | 輸出數據引腳 |
３ ｍｍｃ卡 指 令 集
３． １ 命 令 分 類
ｍｍｃ卡 的 命 令 集 分 為 幾 類 ， 每 組 負 責 完 成 一 類 獨 立 的 任 務 ， 如 塊 寫 類 完 成 塊 長 度 的 定 義 、 塊 首 地 址 的 設 置 和 塊 停 止 命 令 的 發 送 。 每 個 塊 中 的 命 令 有 以 下 幾 種 ： 分 散 式 命 令 （無 應 答 式 ）， 分 散 式 命 令 （有 應 答 命 令 和 應 答 都 在 命 令 線 上 ），
引言
ｓｃｎｄｉｓｋｍｕｌｉｍｅｄｉａｃａｒｄ是美國 ｓｎａｄｉｓｋ公司１９９８年推出的一種移動式ｆｌａｓｈ存儲器，簡稱ｍｍｃ卡。它具有體積小（３２ｍｍ×２２ｍｍ×１．５ｍｍ）、存儲量大、接口簡單、抗抖動和震動能力強，使用壽命長、低功耗、可適應于溫度與濕度變化較大的環境等優良特點，可作為嵌入式操作系統的可移動式存儲器的完美的選擇。它的出現解決了嵌入式操作系統與其它設備之間的數據交換，特別適合在全球定位系統（ｇｐｓ），音樂播放機，數碼攝像機，移動電話等電子設備中應用。
２ｍｍｃ卡結構與原理
２．１ｍｍｃ卡結構
如圖１所示，ｍｍｃ卡分為兩個模塊：微處理器模塊和存儲器模塊。其中微處理器的主要功能包括管理通訊協議，命令解釋，數據輸出與存儲，錯碼校驗，電源管理，邏輯和缺省管理。由于ｍｍｃ包括一套成熟的缺省與誤碼管理系統，所以誤碼概率極低。
存儲器模塊是由ｆｌａｓｈｒｏｍ構成的存儲區，所有數據經微處理器理后，都存儲在此區域中。在存儲器模塊中，字節地址是從０開始依次增加到最后一個單元，每個地址都是可讀寫的，但它又不是簡單的排列。ｍｍｃ卡中規定：５１２個字節稱為一個扇區，根據ｍｍｃ卡的型號，１６或３２個扇區為一個塊。僅在ｓｄｍｂ８中１６個扇區為一個塊，其余如ｓｄｍｂ３２， ｓｄｍｂ６４中均為３２個。其余又分為可擦除塊（由３２個塊組成）、保護塊（由３２個可擦除塊組成）。其中扇區是最小的寫和擦除的基本單位，許多數據的讀寫操作都是圍繞它展開的。
２．２ｍｍｃ的讀寫方式
ｍｍｃ卡有３種讀寫方式：數據流讀寫，單扇區讀寫及多扇區讀寫。它們之間各有異同，用戶可以根據自己系統的特點選擇適合工程需要的方式，它們之間的異同如圖２所示。
從圖２可以看出，３種操作的讀方式比較相近。
主機發出讀操作的地址，可以是隨機的。而方式１和方式３可以跨扇區進行，方式２僅僅在一個扇區內進行并且不需要停命令，它的數據長度是預先設定的，更加簡單、準確。數據流法沒有多扇區法可靠。因為數據流法對數據的讀寫都沒有校驗，有可能出現誤碼。
３種方式的寫操作都是以扇區的整數倍開始和結束的。單扇區對數據的寫入是在一個扇區內進行的，故不需要停命令。
２．３ｍｍｃ接口與通訊協議特點
ｍｍｃ卡和外部有２種接口形式，對于每一種接口形式， ｍｍｃ卡與外部進行數據通信對應一種協議：一種為ｍｍｃ模式生產廠家根據本卡的特點并參照ｓｐｉ協議制定的；另外一種是通用的ｓｐｉ模式，它是ｍｍｃ模式的子集（這種模式經常用在ｍｏｔｏｒｏｌａ的微處理器中）。二者有許多相似之處，而差異主要表現在外部接口與命令集與響應上，參見表１。
表 1 兩 種 協 議 下 的 接 口 異 同
| mmc協議 | spi協議 | |||
|---|---|---|---|---|
| 名稱 | 功能描述 | 名稱 | 功能描述 | |
| 1 | rsv | 保留引腳，不接或置高 | cs | 片選引腳（低電平有效） |
| 2 | cmd | 命令與響應引腳 | datain | 輸入數據引腳 |
| 3 | vss1 | 電源接地引腳 | vss1 | 電源接地引腳 |
| 4 | vdd | 電源引腳 | vdd | 電源引腳 |
| 5 | clk | 系統時鐘 | clk | 系統時鐘 |
| 6 | vss2 | 電源接地引腳 | vss2 | 電源接地引腳 |
| 7 | dat[0] | 數據引腳 | dataout | 輸出數據引腳 |
３ ｍｍｃ卡 指 令 集
３． １ 命 令 分 類
ｍｍｃ卡 的 命 令 集 分 為 幾 類 ， 每 組 負 責 完 成 一 類 獨 立 的 任 務 ， 如 塊 寫 類 完 成 塊 長 度 的 定 義 、 塊 首 地 址 的 設 置 和 塊 停 止 命 令 的 發 送 。 每 個 塊 中 的 命 令 有 以 下 幾 種 ： 分 散 式 命 令 （無 應 答 式 ）， 分 散 式 命 令 （有 應 答 命 令 和 應 答 都 在 命 令 線 上 ），
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