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随着信息时代的到来,数据安全越来越受到人们的重视,而自主设计芯片又是掌握信息安全的重要一环,正是基于此,本文设计和实现了基于e MMC(embedded Multi Media Card,嵌入式多媒体卡)的CF(Compact Flash,CF卡)卡,其中CF卡的主控芯片采用了国产自主研发的INIC2051主控芯片,具有完全自主知识产权,从而根本上杜绝了信息漏洞,确保了数据信息的安全。由于闪存芯片更新换代非常快,而e MMC相对更新换代慢,容易保持生产和使用的型号稳定性,因此本文提出了采用CF/IDE(Integrated-Drive-Electronics,电子集成驱动器)控制器直接驱动符合JEDEC标准的e MMC模块来代替传统的闪存芯片从而实现高速度、高密度CF卡(或IDE硬盘)。CF卡通过发送符合Compact Flash标准的命令来进行和主机的数据发送与接收,而CF卡控制器与e MMC设备之间的数据通信需要遵循e MMC协议,因此,本文对CF标准和e MMC协议进行了深入分析。本文采用国产自主设计的CF卡控制器INIC2051作为主控芯片,e MMC作为数据存储介质完成了电路硬件设计。本文还详细介绍了CF卡的固件设计,主要包括兼容ATA(Advanced Technology Attachment)标准的PIO(Programming Input/Output Model)和DMA(Direct Memory Access)操作模式,还有对e MMC设备的初始化操作和读写操作。在芯片设计完成后对CF卡进行了模块验证,并对整个存储系统进行了全面测试,测试结果表明,本文设计实现的基于e MMC的CF卡在读写速度等各项测试指标上均能达到预期要求,证明该技术方法是可靠、可行的,目前本文设计的CF卡已经得到了产业化应用。