CF卡
用於攜帶型電子設備的數據存儲設備
CF卡(Compact Flash)最初是一種用於攜帶型電子設備的數據存儲設備。
作為一種存儲設備,它革命性的使用了快閃記憶體,於1994年首次由SanDisk公司生產並制定了相關規範。當前,它的物理格式已經被多種設備所採用。
由於使用的或非型快閃記憶體的存儲密度低於較新的與非型快閃記憶體,CF卡是90年代初期出現的三種存儲卡中體積最大的(另兩種是Miniature Card—MiniCard和SmartMedia卡)在之後,CF卡也改用了與非型快閃記憶體,另外,IBM的微型硬碟並沒有使用固態存儲器。
CF卡
從速度上它可以分為CF卡、高速CF卡(CF+/CF 2.0規範),更快速的CF 3.0標準也在2005年被採用。
CF卡
CF卡
一與二型
CompactFlash的電氣特性與PCMCIA-ATA介面一致,但外形尺寸較小。
連接器為43毫米寬,外殼的深度是36毫米,厚度分3.3毫米(CF I型卡)和5毫米(CF II型卡)兩種。
CF I型卡可以用於CF II型卡插槽,但CF II型卡由於厚度的關係無法插入CF I型卡的插槽中。CF快閃記憶體卡多數是CF I型卡。
CF卡比早期的PC卡(PCMCIA)I型更細小,然而厚度則和PC卡I及II型相同。CF卡是早期記憶卡規格之中最成功的,受歡迎程度比Miniature Card、SmartMedia卡及PC卡I型更勝一籌.
CF卡
九十年代末至廿一世紀初出現的記憶卡制式(如SD/MMC,各種 Memory Stick,xD圖像卡等等)有助激烈競爭。新款記憶卡的體積比CF卡小數倍,某程度上與當時CF比PC Card的相差還要大。新制式將會主導掌上電腦,手提電話以及消費級數碼相機,特別是超迷你型號。
16G CF卡
快閃記憶體型存儲設備具有非易失性和固態,所以它比磁碟驅動器更穩固,耗電量僅相當於磁碟驅動器的5%,卻仍然具有較快的傳輸速率(SanDisk Extreme III型CF卡的寫入速度和讀取速度可達20MB/s)。它們的工作電壓為3.3volts或5volts,可以在不同的系統間轉換。快閃記憶體型CF卡可以適應極端的溫度變化,工業標準的快閃記憶體卡可以在-45至85攝氏度的範圍內工作。
CF介面已廣泛用於PDA、筆記本電腦、數碼相機和包括台式機在內的各種設備。
到2005年,CF卡的容量規格從最小的8MB到最大可達12GB。(這裡的1MB=1,000,000byte,1GB=1000MB)
EP7212是CIRRUS LOGIC公司生產的支持MP3格式的數字音頻解碼的微處理器。它採用ARM7TDMI CPU核,時鐘速率高達74MHz;它內含DRAM、FLASH、LCD、串口和數字音頻介面。這些特徵使得開發者容易實現MP3文件的解碼和播放。本例中利用CF卡存儲MP3。
(1)CPLD邏輯關係採用VHDL語言實現
OE <=NCS3 OR NRD;
WE <=NCS3 OR NWR;
CE1 <=A0 AND (NOT WORD);
CE2 <=(NOT A11)AND (NOT WORD);
REG <=A11;
(2)軟體實現
首先,配置結構寄存器,設為MEMORY模式。然後,各個任務寄存器設定參數。最後,將命令寫入命令寄存器,執行操作。下面的代碼段實現將CF卡第一個扇區全部寫入0XAAAA。
LDR R0,=0X30000200; //結構寄存器地址A11=1
LDR R1,=0;
STRB R1,[R0]; //設置為MEMORY方式
LDR R0,=0X30000800; //初始化地址,A11=1
LDR R2,=0X80; //檢測忙信號
LDR R3,=0XAAAA; //測試數據
LDR R1,=1; //傳輸扇區數目。此處是1個扇區大小
STRB R1,[R0,#2];
LDR R1,=0; //起始扇區號
STRB R1,[R0,#3];
LDR R1,=0; //柱面低8位地址
STRB R1,[R0,#4];
LDR R1,=0; //柱面高8位地址
STRB R1,[R0,#5];
LDR R1,=0XE0; //磁軌數
STRB R1,[R0,#6];
LDR R1,=0X30; //寫扇區命令
STRB R1[R0,#7];
WAIT
LDRB R1,[R0,#7]; //讀狀態信號,檢測是否忙。
//若忙,在此循環
TST R1,R2;
BNE WAIT
LDR R4,=0; //初值
LDR R5,=0X100; //寫256個字,512個位元組。
WRITE
STR R6,[R0];
ADD R5,R5,#1;
CMP R5,R4;
BNE WRITE; //向緩衝寫512個位元組
由於篇幅有限,本文僅給出MEMORY模式實現的方法,其它兩種模式實現與MEMORY相似。由於CF卡具有易於攜帶、兼容性好、容量大的特點,可以預見,它必將在更廣闊的領域得到應用。
CF卡
價格方面,價位從美金399到630元,摺合人民幣2,722元到4,298元不等,內含4張64GB的CF轉SATA 2.5寸轉接盒則是1596美金,摺合人民幣10,889元。
右圖為64GB的CF卡實物。
CF卡(Compact Flash)是1994年由SanDisk最先推出的。CF卡具有PCMCIA-ATA功能,並與之兼容;CF卡重量只有14g,僅紙板火柴般大小(43mm x 36mm x 3.3mm),是一種固態產品,也就是工作時沒有運動部件。CF卡採用快閃記憶體(flash)技術,是一種穩定的存儲解決方案,不需要電池來維持其中存儲的數據。對所保存的數據來說,CF卡比傳統的磁碟驅動器安全性和保護性都更高;比傳統的磁碟驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用電量僅為小型磁碟驅動器的5%。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質。
CF卡
CF卡同時支持3.3伏和5伏的電壓,任何一張CF卡都可以在這兩種電壓下工作,這使得它具有廣闊的使用範圍。CF存貯卡的兼容性還表現在它把Flash Memory存貯模塊與控制器結合在一起,這樣使用CF卡的外部設備就可以做得比較簡單,而且不同的CF卡都可以用單一的機構來讀寫,不用擔心兼容性問題,特別是CF卡升級換代時也可以保證舊設備的兼容性。
CF卡有相當多的平台支持,包括DOS,Windows 3.x,Windows 95,Windows 98,Windows CE, OS/2,Apple System 7,Linux和許多種UNIX都能夠支持。
CF卡作為世界範圍內的存儲行業標準,保證CF產品的兼容,保證CF卡的向後兼容性;隨著CF卡越來越被廣泛應用,各廠商積極提高CF卡的技術,促進新一代體小質輕、低能耗先進移動設備的推出,進而提高工作效率。CFA總部在加拿大的Palo Alto,其成員有權免費得到CF卡、CF商標和CF技術詳情。CFA成員包括3COM,佳能、柯達、惠普、日立、IBM、松下、摩托羅拉、NEC、SanDisk、精工(愛普生)和Socket Communications等120多個。而且其中的主要數碼相機生產研發廠商已經成立了一個專門組織,從事於CF產品的開發。
1.容量有限。雖然容量在成倍提高,但仍趕不上數碼相機的像素髮展。目前的千萬像素以上產品已經是流行的高端產品最低規格,而民用主流市場也達到8百萬像素級別。普通民用的JPEG壓縮格式下,容量尚可,但是專業級的TIFF(RAW)格式文件還是放不下幾張圖像數據。
2.體積較大。與其他種類的存儲卡相比,CF卡的體積略微偏大,這也限制了使用CF卡的數碼相機體積,所以現下流行的超薄數碼相機大多放棄了CF卡,而改用體積更為小巧的SD卡。
3.性能限制。CF卡的工作溫度一般是0-40攝氏度。因此0度以下的環境中,數碼相機基本可以說變成了“廢物”。即使是專業機也不能倖免。軍用的CF卡耐寒能力達到-40攝氏度,可是什麼時候普及,價格什麼時候跌到普通老百姓可以承受的地步還不得而知。
CF卡
做為一種機械式存儲設備,這些微型硬碟在運行的時候需要消耗比快閃記憶體更多的能源,所以在某些供能不足的設備上它們也許不能很好的運行。同時,作為機械設備,它們對物理震動和溫度的變化要比快閃記憶體更加敏感,儘管在實際使用中並無大礙。
在CompactFlash規範第一次標準化的時候,即使是全尺寸的硬碟的容量也很少超過4GB的,因此ATA規範自身存在的限制被認為是可接受的。但是,在硬碟由於不斷增長的容量需求而對ATA規範作出大量改變的今天,快閃記憶體卡很快就超過了4GB的限制。
• CF+(或CF2.0)包括了兩個較大的變化:數據傳輸率提高到16MB/s,容量最大可達到137GB(根據CompactFlash協會(CFA)的資料)
• CF3.0,支持UDMA mode 4,最高66MB/s
• CF4.0,支持UDMA mode 5,最高100MB/s
• CF4.1,支持UDMA mode 6,最高133MB/s Up to 137GB
• CF5.0,支持UDMA mode 6,最高133MB/s Up to 144PB
• CF6.0,支持UDMA mode 7,最高167MB/s Up to 144PB [1]
德國科隆--CF標準有了新的第三修訂版,將介面數據傳輸速率提升了4倍。標準將與FAT32文件系統相結合,完全支持容量超過2.2GB的CF卡。
剛剛宣布的CF+和CF規範第三修訂版利用了Ultra DMA 33和Ultra DMA 66規範(主要用於IDE硬碟驅動器),將介面數據傳輸速率從16MB/s提高到66MB/s。DMA(直接存儲訪問)介面方式可以降低用於管理CF卡數據傳輸的處理器耗能。據標準化組織CF聯盟(CFA)稱,快速的PCMCIA ATA存儲與I/O模式也可以加入,它可以將介面傳輸速度提高到25MB/s。
CompactFlash規範還被應用於多種輸入/輸出以及介面設備。由於它的電氣性能與PCMCIA卡一致,因此大多數PCMCIA卡都有類似的CF版本。如:
乙太網;
數據機;
無線區域網;
數碼相機;
GPS(全球衛星定位系統) ;
條碼掃描儀;
磁條讀寫器;
Super VGA顯示適配器;
多種其它快閃記憶體卡的讀卡器;
GBA電影播放器。
理論上最大容量1.44億GB
CF卡聯盟(CompactFlash Association,CFA)宣布了獲得通過的CF5.0版標準,新標準在現有 CF4.1版標準基礎上做出了多項升級,尤其是在快閃記憶體容量高速上漲的形勢下,CF5.0將容量上限提升了幾個數量級。
和幾年前的硬碟137GB容量限制一樣,CF卡由於使用28bit定址,最大容量也只有137GB。因此在CF5.0標準中,定址空間被增加到48bit,理論上的最大容量因此被提升到了 144PB(144000TB),應當可以在很長時間內滿足需求。除此以外,新標準中的的數據傳輸單位從128KB提升到32MB,大大提高了傳輸效率。