Interfaz Intel CF+ con la serie Altera MAX

Interfaz CF+ con la serie Altera MAX

• Puede usar los dispositivos Altera® MAX® II, MAX V y MAX 10 para implementar una interfaz CompactFlash+ (CF+). Sus características de bajo costo, bajo consumo y fácil encendido los convierten en los dispositivos lógicos programables ideales para aplicaciones de interfaz de dispositivos de memoria.
• Las tarjetas CompactFlash almacenan y transportan varias formas de información digital (datos, audio, imágenes) y software entre una amplia gama de sistemas digitales. La asociación CompactFlash introdujo el concepto CF+ para mejorar el funcionamiento de las tarjetas CompactFlash con dispositivos de E/S y almacenamiento de datos en discos magnéticos además de la memoria flash. La tarjeta CF+ es una tarjeta de factor de forma pequeño que incluye tarjetas de almacenamiento flash compactas, tarjetas de disco magnético y varias tarjetas de E/S disponibles en el mercado, como tarjetas serie, tarjetas ethernet y tarjetas inalámbricas. La tarjeta CF+ incluye un controlador integrado que gestiona el almacenamiento de datos, la recuperación y corrección de errores, la gestión de energía y el control del reloj. Las tarjetas CF+ se pueden utilizar con adaptadores pasivos en enchufes PC-Card tipo II o tipo III.
• Hoy en día, muchos productos de consumo como cámaras, PDA, impresoras y portátiles tienen un zócalo que acepta tarjetas de memoria CompactFlash y CF+. Además de los dispositivos de almacenamiento, este zócalo también se puede usar para conectar dispositivos de E/S que usan la interfaz CF+.

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Uso de la interfaz CF+ con dispositivos Altera

• El host habilita la interfaz de la tarjeta CF+ al afirmar la señal H_ENABLE. Cuando la tarjeta CompactFlash se inserta en el zócalo, los dos pines (CD_1 [1:0]) bajan, indicando a la interfaz que la tarjeta se ha insertado correctamente. En respuesta a esta acción, la interfaz genera una señal de interrupción H_INT, según el estado de los pines CD_1 y la señal de habilitación del chip (H_ENABLE).
  La señal H_READY también se afirma siempre que se cumplan las condiciones requeridas. Esta señal le indica al procesador que la interfaz está lista para aceptar los datos del procesador. El bus de datos de 16 bits a la tarjeta CF+ está conectado directamente al host. Cuando el host recibe una señal de interrupción, responde generando una señal de reconocimiento, H_ACK, para que la interfaz indique que ha recibido la interrupción.
• Corporación Intel. Reservados todos los derechos. Intel, el logotipo de Intel, las palabras y los logotipos de Altera, Arria, Cyclone, Enpirion, MAX, Nios, Quartus y Stratix son marcas comerciales de Intel Corporation o sus subsidiarias en EE. UU. y/o en otros países. Intel garantiza el rendimiento de sus productos semiconductores y FPGA según las especificaciones actuales de acuerdo con la garantía estándar de Intel, pero se reserva el derecho de realizar cambios en cualquier producto y servicio en cualquier momento sin previo aviso. Intel no asume ninguna responsabilidad u obligación que surja de la aplicación o el uso de cualquier información, producto o servicio descrito en este documento, excepto que Intel lo acuerde expresamente por escrito. Se recomienda a los clientes de Intel que obtengan la versión más reciente de las especificaciones del dispositivo antes de confiar en cualquier información publicada y antes de realizar pedidos de productos o servicios.
• Otros nombres y marcas pueden reclamarse como propiedad de terceros. y está listo para realizar otras funciones. Esta señal actúa como un impulso; todas las operaciones de la interfaz, el host o el procesador y la tarjeta CompactFlash se sincronizan con esta señal. La interfaz también verifica la señal H_RESET; esta señal la genera el host para indicar que se deben restablecer todas las condiciones iniciales.
• La interfaz, a su vez, genera la señal RESET a la tarjeta CompactFlash indicándole que restablezca todas sus señales de control a su estado predeterminado.
• La señal H_RESET puede ser generada por hardware o software. El reinicio del software se indica mediante el MSB del registro de opciones de configuración dentro de la tarjeta CF+. El host genera una señal de control de 4 bits
• H_CONTROL para indicar la función deseada de la tarjeta CF+ a la interfaz CF+. La interfaz decodifica la señal H_CONTROL y emite varias señales de control para leer y escribir datos e información de configuración. Cada operación de la tarjeta se sincroniza con la señal H_ACK. En el borde positivo de H_ACK, el dispositivo Altera compatible verifica la señal de reinicio y, en consecuencia, emite las señales HOST_ADDRESS, habilitación de chip (CE_1), habilitación de salida (OE), habilitación de escritura (WE), REG_1 y RESET. Cada una de estas señales tiene un valor predefinido para todas las operaciones mencionadas anteriormente. Estos son protocolos estándar, tal como los define la asociación CompactFlash.
• La señal H_IOM se mantiene baja en el modo de memoria común y alta en el modo de E/S. El modo de memoria común permite escribir y leer datos de 8 y 16 bits.
• Además, los registros de configuración en el registro de opciones de configuración de la tarjeta CF+, el registro de estado de la tarjeta y el registro de reemplazo de pines se leen y escriben. Una señal H_CONTROL [4:3] de 0 bits de ancho emitida por el host diferencia entre todas estas operaciones. La interfaz CF+ decodifica H_CONTROL y emite las señales de control a la tarjeta CF+ de acuerdo con las especificaciones de CF+. Los datos están disponibles en el bus de datos de 16 bits después de que se emiten las señales de control. En el modo I/O, se verifica el restablecimiento del software (generado al hacer que el MSB del registro de opciones de configuración en la tarjeta CF+ sea alto). Las operaciones de acceso a bytes y palabras son ejecutadas por la interfaz de manera similar a las del modo de memoria detalladas anteriormente.

Figura 1: Las diferentes señales de interfaz de la interfaz CF+ y el dispositivo CF+

• Esta figura muestra el diagrama de bloques básico para implementar la interfaz CF+.

Señales

Tabla 1: Señales de interfaz CF+

Esta tabla enumera las señales de interfaz de la tarjeta CF+.

Señal DIRECCIÓN_HOST [10:0]	Dirección Producción	Descripción Estas líneas de dirección seleccionan lo siguiente: los registros de dirección de puerto de E/S, los registros de dirección de puerto mapeados en memoria, su control de configuración y registros de estado.
CE_1 [1:0]	Producción	Esta es una señal de selección de tarjeta baja activa de 2 bits.

Señal IORD	Dirección Producción	Descripción Esta es una señal estroboscópica de lectura de E/S generada por la interfaz del host para enviar los datos de E/S en el bus desde la tarjeta CF+.
IOWA	Producción	Esta es una luz estroboscópica de pulso de escritura de E/S que se utiliza para sincronizar los datos de E/S en el bus de datos de la tarjeta en la tarjeta CF+.
OE	Producción	La salida baja activa activa la luz estroboscópica.
LISTO	Aporte	En el modo de memoria, esta señal se mantiene alta cuando la tarjeta CF+ está lista para aceptar una nueva operación de transferencia de datos y baja cuando la tarjeta está ocupada.
IRAK	Aporte	En la operación del modo I/O, esta señal se usa como una solicitud de interrupción. Es estroboscópico bajo.
REG_1	Producción	Esta señal se utiliza para distinguir entre la memoria común y los accesos a la memoria de atributos. Alto para memoria común y bajo para memoria de atributos. En el modo de E/S, esta señal debe estar activa-baja cuando la dirección de E/S está en el bus.
WE	Producción	Señal activa-baja para escribir en los registros de configuración de la tarjeta.
REINICIAR	Producción	Esta señal restablece o inicializa todos los registros en la tarjeta CF+.
CD_1 [1:0]	Aporte	Esta es una señal de detección de tarjeta activa-baja de 2 bits.

Tabla 2: Señales de interfaz de host

Esta tabla enumera las señales que forman la interfaz del host.

Señal PISTA	Dirección Producción	Descripción Señal de interrupción activa-baja desde la interfaz al host que indica la inserción de la tarjeta.
H_LISTO	Producción	La señal de listo de la interfaz al host que indica que CF+ está listo para aceptar nuevos datos.
H_ENABLE	Aporte	Habilitación de chip
CORTAR A TAJOS	Aporte	Acuse de recibo de la solicitud de interrupción realizada por la interfaz.
H_CONTROL[3:0]	Aporte	Una señal de 4 bits que selecciona entre E/S y operaciones de LECTURA/ESCRITURA de memoria.
H_RESET [1:0]	Aporte	Una señal de 2 bits para reinicio de hardware y software.
H_IOM	Aporte	Diferencia el modo de memoria y el modo de E/S.

Implementación

• Estos diseños pueden implementarse utilizando dispositivos MAX II, MAX V y MAX 10. Los códigos fuente de diseño proporcionados apuntan a MAX II (EPM240) y MAX 10 (10M08) respectivamente. Estos códigos fuente de diseño están compilados y pueden programarse directamente en los dispositivos MAX.
• Para el diseño MAX II example, asigne el host y los puertos de interfaz CF+ a los GPIO adecuados. Este diseño utiliza alrededor del 54 % del total de LE en un dispositivo EPM240 y utiliza 45 pines de E/S.
• El diseño MAX II example utiliza un dispositivo CF+, que funciona en dos modos: PC Card ATA usando el modo I/O y PC Card ATA usando el modo de memoria. El tercer modo opcional, el modo True IDE, no se considera. El dispositivo MAX II funciona como controlador de host y actúa como puente entre el host y la tarjeta CF+.

Código fuente

Estos diseños exampLos archivos se implementan en Verilog.

Expresiones de gratitud

• Ex diseñoample adaptado para Altera MAX 10 FPGA por Ingeniería y consultoría de Orchid Technologies, Inc. Maynard, Massachusetts 01754
• TELÉFONO: 978-461-2000
• WEB: www.orchid-tech.com
• CORREO ELECTRÓNICO: info@orchid-tech.com

Historial de revisión del documento

Tabla 3: Historial de revisión de documentos

Fecha Septiembre de 2014	Versión 2014.09.22	Cambios Se agregó información de MAX 10.
Diciembre de 2007, V1.0	1.0	Lanzamiento inicial.

Documentos / Recursos

Interfaz Intel CF+ con la serie Altera MAX [pdf] Instrucciones Interfaz CF con la serie MAX de Altera, uso de la serie MAX de Altera, interfaz CF, serie MAX

Referencias

• Manual de usuario