基于ColdFire MCF5249的Flash存储器扩展技术

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于ColdFireMCF5249的Flash存储器扩展技术李晶皎,贾殿龙,王爱侠(东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004)摘要：论述了基于Freescale32位ColdFire系列微处理器MCF5249的Flash存储器扩展技术，以MCF5249对MX29LV160BTFlash存储器的扩展为例，介绍了扩展的原理，MCF5249与MX29LV160BT的硬件接口设计，Flash控制算法。本文重点讨论了16位

2、Flash存储器扩展的方法。关键词：MCF5249，Flash，存储器扩展中图分类号：TP311文献标识码：AFlashMemoryExtendedInterfaceBasedonColdFireMCF5249(SchoolofInformationScience&Engineering,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China)Abstract:WithMX29LV160BTasanexample,theflashmemoryextensionbasedon32bitmicroproc

3、essorMCF5249inColdFirefamilyfromFreescaleisdiscussed.Theprincipleofflashmemoryextension,hardwaredesignofinterfaceandFlashcontrolalgorithmsareintroduced,.The16bitmodeofextensionisthepoint.Keywords:MCF5249,Flash,MemoryExtension1引言MCF5249是Freescale公司推出的一款采用ColdFire内核的32位通

4、用微处理器，内含片上[1]MP3播放器的控制器和解码器，尤其适合MP3CD播放器。MCF5249独特的增强乘法累加器（EMAC），使它成为了理想的微控制器和DSP的结合体，开发人员可以根据系统实时处理的需要进行控制和计算的有机结合。在指纹识别，医疗监护，便携多媒体等场合，MCF5249有着极其广阔的应用前景。随着嵌入式系统朝着越来越复杂的方向快速发展，很多应用场合开始越来越多的使用32位微处理器。而由于成本和制造工艺等原因，很多32位微处理器无法集成足够大的Flash存储器模块，这就大大限制了32位微处理器优越的控制和计算功能的发挥

5、。解决这个瓶颈的有效而简单的方法就是对32位微处理器进行Flash存储器扩展。本文以MCF5249为例，研究并实现了32位微处理器的16位Flash存储器扩展。2系统分析对MCF5249进行Flash存储器扩展，目的是扩充系统存储容量，以便在其上架设嵌入式操作系统，既可以运行更大的程序又可以利用操作系统的文件管理系统对Flash存储空间进行更好的管理。而这种存储容量的物理扩充不是单纯的为了存储大量的数据，因为MCF5249[1]含有IDE的接口，所以采用加载硬盘的方案会更符合大量数据存储的需求。由此可见，Flash存储器扩展主要目的

6、是对代码存储空间的扩充。通常需要满足以下要求：(1)应用程序可以不需要调入RAM而直接在Flash上运行。(2)可以对Byte/Word单位存储单元进行直接操作。1http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛(3)扩展方便，所需额外硬件，软件少。(4)数据存储可靠性高。在选择Flash存储芯片时，主要考虑容量和类型两个因素。对于32位微处理器，常用的嵌入式操作系统核心小于1M，16M位的Flash芯片能完全满足嵌入式操作系统及应用程序的需要。Flash存储器主要有

7、NOR型和NAND型，它们的性能比较如表1所示。表1NOR型和NAND型Flash性能比较类型NOR型NAND型项目程序运行方式直接在Flash上运行需MTD支持，在RAM中运行容量小大同容量的价格高低编程单位ByteBlock（512Byte）接口SRAM接口，足够的地址引脚复杂的I/O口串行存取数据使用复杂性有地址线，可以像其他存储器一样须先写入驱动程序，写入信息技巧性使用，直接，简单极强，须有虚拟映射由表1中NOR型和NAND型的Flash的性能比较可知，NOR型Flash存储器主要应用在代码[2]存储介质中，如系统代码空间的

8、扩展。NAND则适合于大量数据存储，如MP3文件管理等。鉴于以上分析，MCF5249存储器的扩展应采用16M位的NOR型Flash存储器扩展方案。3系统硬件设计3.1MCF5249总线扩展接口及片选MCF5249总线是开放的，为外部存