一种嵌入式系统的存储介质自动切换装置的制作方法

本实用新型涉及一种嵌入式系统的存储介质自动切换方法。

背景技术：

Xilinx Zynq SOC将ARM处理器和FPGA架构紧密集成，拥有由两颗ARM Cortex-A9核组成的处理核心部分(PS)，以及一颗Xilinx7系列FPGA核心Artix-7所构成的可编程逻辑部分(PL)，该系列芯片中，ARM拥有相对于市面上其他处理器更强大的计算速度，FPGA拥有完全可编程能力。FPGA的可编程能力，配置系统上引出的I/O口，能够适合多种应用场景。

Xilinx Zynq SOC通过FPGA的配置能力，可以根据产品的设计需求，灵活地对SOC上的外设进行配置。在配置存储设备SD卡、Emmc的时候，由于SD卡和Emmc共用了引脚，常规的配置方式通常是二选一，要么配置SD卡，要么配置Emmc，在硬件电路板设计布线的时候，也只会考虑其中的一个存储设备。由于在开发阶段，需要不断修改存储设备上的系统引导配置文件或应用程序数据文件，SD卡具有可随时插拔的灵活性，能够很好地满足该要求；而在产品发布阶段，系统相对比较稳定，需要稳定可靠的存储设备，这样应当使用emmc存储芯片。常规的二选一的配置方式，不能同时满足开发阶段的灵活性，发布阶段的稳定性的要求。

因此，有必要设计一种方便灵活的嵌入式系统的存储介质自动切换装置。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种嵌入式系统的存储介质自动切换装置，配置灵活，使用方便，可靠性高。

本实用新型的技术方案为：

一种嵌入式系统的存储介质自动切换装置，包括SD存储卡、SD卡插槽、Emmc存储芯片、端口扩展器和CPU芯片；

所述SD卡插槽和Emmc存储芯片的数据接口分别连接端口扩展器的两组数据输入端口B0和B1；端口扩展器的数据输出端口与CPU芯片相连；所述SD卡插槽的SD卡检测引脚(SD1_DET#，在没有SD存储卡插入的情况下,该脚被硬件上拉为高电平,插入SD存储卡后,该脚被卡槽直连到地)与端口扩展器的数据选择端相连；

当SD存储卡插入SD卡插槽时，SD卡检测引脚为低电平，端口扩展器的数据选择端也为低电平，端口扩展器的数据输出端口输出数据输入端口B0(与SD卡插槽相连的数据输入接口)的信号与CPU芯片的信号接通；

当SD存储卡未插入SD卡插槽时，SD卡检测引脚为高电平，端口扩展器的数据选择端也为高电平，端口扩展器的数据输出端口输出数据输入端口B1(与Emmc存储芯片相连的数据输入端口)的信号与CPU芯片的信号接通。

端口扩展器的数据选择功能由其配套的逻辑算法实现，本实用新型不涉及算法上的创新。

所述SD存储卡为RS720-6016。

所述Emmc存储芯片为MTFC4GACAAAM-4MIT。

所述端口扩展器为具有电压电平转换功能的SDIO端口扩展器TXS02612RTWR。

所述CPU芯片为FPGA。

所述SD存储卡、SD卡插槽、Emmc存储芯片和CPU芯片均集成于Xilinx Zynq SOC系统。

本实用新型能应用于Xilinx Zynq SOC系统实现存储介质自动切换；在产品的硬件配置I/O和电路布线时，将SD存储卡和Emmc存储芯片都预先配置上；然后通过以下原理进行存储介质切换：

系统上电或复位之后，根据SD卡插槽的SD卡检测引脚(SD1_DET#)的值来检测SD存储卡是否插入；如果SD存储卡已经SD卡插槽，SD1_DET#引脚信号会被置低，那么SD存储卡的信号(B0)会与CPU芯片的信号接通；如果SD存储卡没有插入，SD1_DET#信号会被拉高，则Emmc的信号(B1)会与CPU芯片的信号接通；系统引导程序根据SD1_DET#信号的高低，引导对应存储介质的文件系统。

本实用新型能使Xilinx Zynq SOC系统根据当前系统硬件配置，智能地对系统进行引导，在产品的开发阶段，以SD存储卡优先引导，在产品的发布阶段，引导Emmc存储芯片上的文件系统。

有益效果：

本实用新型根据SD卡插槽的SD卡检测引脚(SD1_DET#)的值，接通不同的硬件存储设备电路，从而引导不同的设备。不但能够满足开发阶段存储设备的灵活性，并且也能满足发布阶段的存储设备稳定性的要求，提高了工作效率，缩短了产品的开发周期。

附图说明

图1为本实用新型原理图；

图2为本实用新型实施例Xilinx Zynq SOC上Emmc存储芯片的I/O引脚的配置；

图3为本实用新型实施例Xilinx Zynq SOC上SD存储卡的I/O引脚的配置；

图4为本实用新型实施例TXS02612RTWR的I/O引脚的配置；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种嵌入式系统的存储介质自动切换装置，包括SD存储卡、SD卡插槽、Emmc存储芯片、端口扩展器和CPU芯片；

所述SD卡插槽和Emmc存储芯片的数据接口分别连接端口扩展器的两组数据输入端口B0和B1；端口扩展器的数据输出端口A与CPU芯片相连；所述SD卡插槽的SD卡检测引脚(SD1_DET#，在没有SD存储卡插入的情况下,该脚被硬件上拉为高电平,插入SD存储卡后,该脚被卡槽直连到地)与端口扩展器的数据选择端相连；

当SD存储卡插入SD卡插槽时，SD卡检测引脚为低电平，端口扩展器的数据选择端也为低电平，端口扩展器的数据输出端口A输出数据输入端口B0(与SD卡插槽相连的数据输入接口)的信号与CPU芯片的信号接通；

当SD存储卡未插入SD卡插槽时，SD卡检测引脚为高电平，端口扩展器的数据选择端也为高电平，端口扩展器的数据输出端口A输出数据输入端口B1(与Emmc存储芯片相连的数据输入端口)的信号与CPU芯片的信号接通。

所述SD存储卡为RS720-6016。

所述Emmc存储芯片为MTFC4GACAAAM-4MIT。

所述端口扩展器为具有电压电平转换功能的SDIO端口扩展器TXS02612RTWR。

所述CPU芯片为FPGA。

如图2～4所示，在产品的硬件配置I/O和电路设计阶段，按照对应的原理图分配SD卡和Emmc的引脚。

具体实施步骤如下：

a)在产品初期的开发阶段，将SD存储卡插入对应的插槽，系统就能从SD存储卡加载文件；

b)在产品的开发周期，可以拔插SD存储卡，以便更新其中的系统配置文件和用户的应用程序以及数据文件；

c)在产品发布阶段，将SD存储卡的配置文件写入到Emmc，并且从SD卡插槽拔掉SD卡，系统会自动引导Emmc中的配置文件和程序以及数据。