Flash硬盤及其在GPS車載導(dǎo)航儀中的應(yīng)用
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3.1 原理框圖
Flash硬盤工作原理框圖如圖2所示。
由工作原理框圖可以看出MX9691可以看作是普通硬盤中的驅(qū)動控制器它是CPU與Flash存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制通道。數(shù)據(jù)交換不僅可以采用程序控制方式和中斷控制方式，還可以采用直接存儲器存取方式(DMA)。在DMA方式下，MX9691內(nèi)部的DMA控制器利用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以與IDE適配器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)高速交換。因?yàn)椴捎弥芷诟`取技術(shù)(cycle stealing) 使得數(shù)據(jù)傳送工作對系統(tǒng)總線具有較高的使用 權(quán)。因?yàn)椴捎酶咚俚腗X93011 DSP內(nèi)核(21Mips)，進(jìn)行主機(jī)到緩沖區(qū)的突發(fā)數(shù)據(jù)傳送時速率可以達(dá)到20MB/s。同時，MX9691還支持PIO模式4(16.6MB/s)和DMA模式2(16.6MB/s)。
3.2 對Flash存儲器的讀寫時序
硬盤控制器在與Flash存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信操作時，數(shù)據(jù)已被放入內(nèi)存中，MX9691首先把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)部高速緩存中，然后通過識別接收的指令類型和查詢FAT得到要尋址的Flash存儲器的編號。在對Flash存儲器進(jìn)行寫操作前，先把要寫入的信息依次放到數(shù)據(jù)總線上，經(jīng)過TW a-ce 的時間，待數(shù)據(jù)(包括指令、地址和數(shù)據(jù))穩(wěn)定后，通過對要尋址的Flash存儲器編號的解碼，從端口＃601FH輸出FCE片選信號選中相應(yīng)的Flash芯片。在WR＃和WRFLASH＃同時有效時，數(shù)據(jù)被寫入相應(yīng)的Flash存儲單元中。讀操作與此類似。Flash存儲器讀寫時序如圖3和圖4所示。
MX28F2100T為程序存貯器，它通過標(biāo)準(zhǔn)ATA接口經(jīng)編譯的可執(zhí)行文件可以對它直接在線編程。74F245和74F244為總線驅(qū)動器，在所選Flash存儲器較多時可以提高總線驅(qū)動能力。
采用MX9691作為Flash硬盤的驅(qū)動控制器有很多優(yōu)點(diǎn)。MX9691為旺宏公司生產(chǎn)的專用硬盤驅(qū)動控制芯片優(yōu)化功能強(qiáng)大沒有冗余模塊且封裝緊湊便于進(jìn)一步小型化和降低功耗。MX9691與三星公司的Flash存儲芯片兼容性好，不需再增加其它電路，因此可靠性高。旺宏公司對MX9691有強(qiáng)大的軟件支持，很多固件可以直接購買。因?yàn)镸X9691支持在線編程，升級和維護(hù)非常簡單。
另外，為用于手持和車載系統(tǒng)MX9691為低功耗設(shè)計。它有3種節(jié)電模式idle、standby和sleep。MX9691可以通過查詢自己的工作狀態(tài)自動進(jìn)入相應(yīng)的節(jié)電模式因此功耗很低。該Flash硬盤已可靠運(yùn)行了半年多，并且與Windows CE的兼容性也較好。它體積小、重量輕、抗震性好，并且功耗很低。隨著快閃技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大容量的Flash存儲器將被廣泛地應(yīng)用于個人數(shù)字助理(PDA)、電子游戲機(jī)、數(shù)字相機(jī)、自動化信息及導(dǎo)航系統(tǒng)中。
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