Interfaz intel CF+ usando Altera MAX Series

Interface CF+ usando Altera MAX Series

• Podes usar os dispositivos Altera® MAX® II, MAX V e MAX 10 para implementar unha interface CompactFlash+ (CF+). As súas funcións de baixo custo, baixo consumo e fácil encendido fan que sexan os dispositivos lóxicos programables ideais para aplicacións de interface de dispositivos de memoria.
• As tarxetas CompactFlash almacenan e transportan varias formas de información dixital (datos, audio, imaxes) e software entre unha ampla gama de sistemas dixitais. A asociación CompactFlash presentou o concepto CF+ para mellorar o funcionamento das tarxetas CompactFlash con dispositivos de E/S e almacenamento de datos en disco magnético ademais da memoria flash. A tarxeta CF+ é unha tarxeta de formato pequeno que inclúe tarxetas de almacenamento compact flash, tarxetas de disco magnético e varias tarxetas de E/S dispoñibles no mercado, como tarxetas de serie, tarxetas Ethernet e tarxetas sen fíos. A tarxeta CF+ inclúe un controlador integrado que xestiona o almacenamento de datos, a recuperación e corrección de erros, a xestión de enerxía e o control do reloxo. As tarxetas CF+ pódense usar con adaptadores pasivos en tomas PC-Card tipo II ou tipo III.
• Hoxe en día, moitos produtos de consumo, como cámaras, PDA, impresoras e portátiles teñen un enchufe que acepta tarxetas de memoria CompactFlash e CF+. Ademais dos dispositivos de almacenamento, este socket tamén se pode usar para conectar dispositivos de E/S que usan a interface CF+.

Información relacionada

Deseño Example para MAX II

• Ofrece o deseño MAX II files para esta nota de solicitude (AN 492)

Deseño Example para MAX 10

• Ofrece o deseño MAX 10 files para esta nota de solicitude (AN 492)

Xestión de enerxía en sistemas portátiles que usan dispositivos Altera

• Ofrece máis información sobre a xestión de enerxía en sistemas portátiles que utilizan dispositivos Altera

Directrices de deseño de dispositivos MAX II

• Ofrece máis información sobre as directrices de deseño do dispositivo MAX II

Usando a interface CF+ con dispositivos Altera

• A interface da tarxeta CF+ é habilitada polo host ao afirmar o sinal H_ENABLE. Cando se introduce a tarxeta CompactFlash no socket, os dous pinos (CD_1 [1:0]) baixan, indicando á interface que a tarxeta foi inserida correctamente. En resposta a esta acción, a interface xera un sinal de interrupción H_INT, dependendo do estado dos pines CD_1 e do sinal de activación do chip (H_ENABLE).
  O sinal H_READY tamén se afirma sempre que se cumpren as condicións requiridas. Este sinal indica ao procesador que a interface está lista para aceptar os datos do procesador. O bus de datos de 16 bits á tarxeta CF+ está conectado directamente ao host. Cando o host recibe un sinal de interrupción, responde a el xerando un sinal de acuse de recibo, H_ACK, para que a interface indique que recibiu a interrupción.
• Intel Corporation. Todos os dereitos reservados. Intel, o logotipo de Intel, Altera, Arria, Cyclone, Enpirion, MAX, Nios, Quartus e as palabras e logotipos de Stratix son marcas comerciais de Intel Corporation ou das súas filiais nos EUA e/ou noutros países. Intel garante o rendemento dos seus produtos FPGA e semicondutores segundo as especificacións actuais de acordo coa garantía estándar de Intel, pero resérvase o dereito de facer cambios en calquera produto e servizo en calquera momento e sen previo aviso. Intel non asume ningunha responsabilidade ou responsabilidade derivada da aplicación ou uso de calquera información, produto ou servizo descrito aquí, salvo que Intel o acorde expresamente por escrito. Recoméndase aos clientes de Intel que obteñan a versión máis recente das especificacións do dispositivo antes de confiar en calquera información publicada e antes de facer pedidos de produtos ou servizos.
• Outros nomes e marcas pódense reclamar como propiedade doutros. e está preparado para realizar outras funcións. Este sinal actúa como un impulso; todas as operacións da interface, do host ou do procesador e da tarxeta CompactFlash están sincronizadas con este sinal. A interface tamén comproba o sinal H_RESET; este sinal é xerado polo host para indicar que todas as condicións iniciais deben ser restablecidas.
• A interface, á súa vez, xera o sinal de RESET á tarxeta CompactFlash indicándolle que restableza todos os seus sinais de control ao seu estado predeterminado.
• O sinal H_RESET pode ser xerado por hardware ou software. O reinicio do software indícase polo MSB do Rexistro de opcións de configuración dentro da tarxeta CF+. O host xera un sinal de control de 4 bits
• H_CONTROL para indicar a función desexada da tarxeta CF+ á interface CF+. A interface decodifica o sinal H_CONTROL e emite varios sinais de control para ler e escribir datos e información de configuración. Cada operación de tarxeta está sincronizada co sinal H_ACK. No bordo positivo do H_ACK, o dispositivo Altera compatible comproba o sinal de reinicio e, en consecuencia, emite os sinais HOST_ADDRESS, habilitación de chip (CE_1), habilitación de saída (OE), habilitación de escritura (WE), REG_1 e RESET. Cada un destes sinais ten un valor predefinido para todas as operacións mencionadas anteriormente. Estes son protocolos estándar, segundo os definidos pola asociación CompactFlash.
• O sinal H_IOM mantense baixo no modo de memoria común e alto no modo E/S. O modo de memoria común permite escribir e ler datos de 8 e 16 bits.
• Ademais, os rexistros de configuración no rexistro de opcións de configuración da tarxeta CF+, o rexistro de estado da tarxeta e o rexistro de substitución de pin son lídos e escritos. Un sinal H_CONTROL [4:3] de 0 bits de ancho emitido polo host diferencia todas estas operacións. A interface CF+ decodifica H_CONTROL e emite os sinais de control á tarxeta CF+ segundo as especificacións CF+. Os datos están dispoñibles no bus de datos de 16 bits despois de emitir os sinais de control. No modo de E/S, compróbase o restablecemento do software (xerado facendo que o MSB do Rexistro de opcións de configuración na tarxeta CF+) sexa alto. As operacións de acceso de bytes e palabras son executadas pola interface dun xeito similar ás do modo de memoria detallado anteriormente.

Figura 1: Os diferentes sinais de interface da interface CF+ e do dispositivo CF+

• Esta figura mostra o diagrama de bloques básico para implementar a interface CF+.

Sinais

Táboa 1: Sinais de interface CF+

Esta táboa enumera os sinais de interface da tarxeta CF+.

Sinal HOST_ADDRESS [10:0]	Dirección Saída	Descrición Estas liñas de enderezos seleccionan o seguinte: os rexistros de enderezos de porto de E/S, os rexistros de enderezos de porto asignados á memoria, o seu control de configuración e os rexistros de estado.
CE_1 [1:0]	Saída	Este é un sinal de selección de tarxeta activa e baixa de 2 bits.

Sinal IORD	Dirección Saída	Descrición Este é un estroboscópico de lectura de E/S xerado pola interface do host para obter os datos de E/S no bus desde a tarxeta CF+.
IOWA	Saída	Este é un estroboscópico de pulso de escritura de E/S que se usa para rexistrar os datos de E/S no bus de datos da tarxeta da tarxeta CF+.
OE	Saída	A saída activa e baixa permite a luz estroboscópica.
LISTO	Entrada	No modo de memoria, este sinal mantense alto cando a tarxeta CF+ está lista para aceptar unha nova operación de transferencia de datos e baixo cando a tarxeta está ocupada.
IRAK	Entrada	No modo de operación de E/S, este sinal úsase como solicitude de interrupción. É estroboscópico baixo.
REG_1	Saída	Este sinal úsase para distinguir entre os accesos á memoria común e á memoria de atributos. Alta para a memoria común e baixa para a memoria de atributos. No modo de E/S, este sinal debería estar activo-baixo cando o enderezo de E/S estea no bus.
WE	Saída	Sinal activo-baixo para escribir nos rexistros de configuración da tarxeta.
RESET	Saída	Este sinal reinicia ou inicializa todos os rexistros da tarxeta CF+.
CD_1 [1:0]	Entrada	Este é un sinal de detección de tarxeta activa e baixa de 2 bits.

Táboa 2: Sinais da interface do host

Esta táboa enumera os sinais que forman a interface do host.

Sinal H_INT	Dirección Saída	Descrición Sinal de interrupción activa-baixa da interface ao host que indica a inserción da tarxeta.
H_LISTO	Saída	O sinal de listo da interface ao host que indica que CF+ está listo para aceptar novos datos.
H_ACTIVAR	Entrada	Activación do chip
H_ACK	Entrada	Recoñecemento da solicitude de interrupción realizada pola interface.
H_CONTROL [3:0]	Entrada	Un sinal de 4 bits que selecciona entre operacións de E/S e de lectura/escritura de memoria.
H_RESET [1:0]	Entrada	Un sinal de 2 bits para o reinicio de hardware e software.
H_IOM	Entrada	Diferencia o modo de memoria e o modo de E/S.

Implementación

• Estes deseños pódense implementar utilizando dispositivos MAX II, MAX V e MAX 10. Os códigos fonte de deseño proporcionados teñen como obxectivo o MAX II (EPM240) e o MAX 10 (10M08), respectivamente. Estes códigos fonte de deseño son compilados e pódense programar directamente nos dispositivos MAX.
• Para o deseño MAX II example, mapee o host e os portos de interface CF+ a GPIO axeitados. Este deseño utiliza preto do 54% do total de LE nun dispositivo EPM240 e usa 45 pinos de E/S.
• O deseño MAX II example usa un dispositivo CF+, que funciona en dous modos: PC Card ATA usando o modo I/O e PC Card ATA usando o modo de memoria. Non se considera o terceiro modo opcional, o modo True IDE. O dispositivo MAX II funciona como controlador de host e actúa como ponte entre o host e a tarxeta CF+.

Código fonte

Estes deseños exampOs ficheiros están implementados en Verilog.

Agradecementos

• Deseño example adaptado para Altera MAX 10 FPGA por Orchid Technologies Engineering and Consulting, Inc. Maynard, Massachusetts 01754
• TEL: 978-461-2000
• WEB: www.orchid-tech.com
• CORREO ELECTRÓNICO: info@orchid-tech.com

Historial de revisión de documentos

Táboa 3: Historial de revisións de documentos

Data Setembro 2014	Versión 2014.09.22	Cambios Engadiuse información de MAX 10.
Decembro de 2007, V1.0	1.0	Lanzamento inicial.

Documentos/Recursos

Interfaz intel CF+ usando Altera MAX Series [pdfInstrucións Interface CF usando Altera MAX Series, Usando Altera MAX Series, CF Interface, MAX Series

Referencias

• Manual de usuario