随着计算机应用技术的飞速发展，移动存储设备得到了广泛的应用。其中cf(compact flash)卡诞生于1994年，是最早推出的闪存卡，在众多产品中其普及率也最高。由于cf卡具有价格低廉、体积小、存储容量大、高速等特点，因此被广泛地应用于数码相机、pda和笔记本电脑等当前十分热门的消费类电子产品中。cf卡在其他领域中也得到了广泛的应用。如本文所述内容就是将cf卡应用于动态脑电图系统中存储脑电信号。

    由于cf卡中存储的脑电图信号要能够从pc机上读取出来，所以必须把脑电图信号以相应的文件格式存储。下面将介绍采用c8051f020微控制器控制cf卡的文件存储，并详细地介绍其软、硬件的设计。

    1 c8051f020与cf卡的接口电路

    c8051f020是完全集成的混合信号系统级mcu芯片，使用了cygnal专利的高速、流水线结构以及与mcs-51指令集完全兼容的cip-51微处理器内核，具有64条数字i／o引脚，片内有64kb可在系统编程的flash存储器，有4 352b的片内ram，片内有看门狗定时器、vdd监视器和温度传感器等；片内的jtag调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品mcu进行非侵入式、全速、在系统调试；其mcu都可在工业温度范围(-45℃-+85℃)内用2．7~3．6v的电压工作；端口i／o、rst和jtag引脚都兼容5v的输入信号电压。c8051f020其他功能可参考文献。

    cf卡有3种工作模式可供选择：i／o模式、存储器模式和ide模式。cf卡的默认模式是存储器模式，使用也最为普遍。如果使用存储器模式则不需要配置任何寄存器。每一种模式的电路连接各不相同。在i／o模式和存储器模式下，可以采用8位的访问方式，也可以采用16位的访问方式。本文所采用的是8位的存储器模式，其接口电路如图1所示。

    c8051f020的外部数据存储器接口(emif)可用于访问片外存储器和存储器映射的i／o器件。若设置emif的配置寄存器emiocf的prtsel位为'1'，可使emif位于端口7、6、5、4；设置emd2位为'1'，可使emif工作于非复用方式；设置emdl～0为'01'，可使emif工作于不带块选择的分片方式。这样p7口就为数据线d0~d7，p6口为a0~a7，p5口为a8~a15，p4．6、p4．7分别为读(rd)、写(we)线。

    由于c8051f020是8位的单片机，所以对cf卡的访问采用8位的方式较为方便。通过把-ce2设为'1'即可通过访问cf卡的d0~d7来存取数据。而-cel可以作为cf卡的片选信号，通过设-cel为'0'来选通cf卡，即-cel接c8051f020的高位地址p5．7来线选cf卡。当cf卡插入其插座时，cdl和cd2都连接到地(cnd)；c8051f020的p1．1、p1．2分别连到cdl和cd2，并可以通过检测p1．1和p1．2来判断cf卡是否插入cf卡插座。cf卡工作于存储器模式下，-oe和-we分别接c8051f020的读(p1．6)、写(p1．7)线。当reg为'0'时，访问cf卡的属性寄存器；reg为'1'时，cf卡在存储器模式下对数据进行读写操作。

    2 c8051f020对cf卡的数据读写

    图1所示电路的cf卡在存储器模式下有关数据读写的一些寄存器地址如表1所示。

    cf卡1个扇区为512b，这些数据都是从表1中的第0个寄存器中读出，而且每次读写数据最小为1个扇区，但也可以设置从第2个寄存器中读出，1次读写几个扇区。

    c8051f020对cf卡读扇区数据的过程是：首先读取第7个寄存器的状态字，如果为50h表示没有错误，并且cf卡已经准备好；然后再分别向第2、3、4、5、6个寄存器写入相应的数据指定需要读写的扇区；最后向第7个寄存器写20h或21h，读取状态字为58h后读取数据，其流程如图2所示。

    c8051f020对cf卡向指定扇区写数据的命令是30h或31h，其操作亦与读数据相似，只不过在写入数据后要等到cf卡中数据稳定并进入空闲状态才能结束这一过程。