Interface intel CF+ usando Altera MAX Series

Interface CF+ usando Altera MAX Series

• Você pode usar dispositivos Altera® MAX® II, MAX V e MAX 10 para implementar uma interface CompactFlash+ (CF+). Seus recursos de baixo custo, baixo consumo de energia e fácil inicialização os tornam os dispositivos lógicos programáveis ​​ideais para aplicativos de interface de dispositivo de memória.
• Os cartões CompactFlash armazenam e transportam várias formas de informação digital (dados, áudio, imagens) e software entre uma ampla gama de sistemas digitais. A associação CompactFlash introduziu o conceito CF+ para aprimorar a operação de cartões CompactFlash com dispositivos de E/S e armazenamento de dados em disco magnético além da memória flash. O cartão CF+ é um cartão de fator de forma pequeno que inclui cartões de armazenamento compact flash, cartões de disco magnético e vários cartões de E/S disponíveis no mercado, como cartões seriais, cartões ethernet e cartões sem fio. O cartão CF+ inclui um controlador embutido que gerencia o armazenamento de dados, recuperação e correção de erros, gerenciamento de energia e controle de relógio. Os cartões CF+ podem ser usados ​​com adaptadores passivos em soquetes PC-Card tipo II ou tipo III.
• Atualmente, muitos produtos de consumo, como câmeras, PDAs, impressoras e laptops, possuem um soquete que aceita cartões de memória CompactFlash e CF+. Além dos dispositivos de armazenamento, este soquete também pode ser usado para interfacear dispositivos de E/S que usam a interface CF+.

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Usando a interface CF+ com dispositivos Altera

• A interface do cartão CF+ é habilitada pelo host ao ativar o sinal H_ENABLE. Quando o cartão CompactFlash é inserido no soquete, os dois pinos (CD_1 [1:0]) ficam baixos, indicando à interface que o cartão foi inserido corretamente. Em resposta a esta ação, um sinal de interrupção H_INT é gerado pela interface, dependendo do estado dos pinos CD_1 e do sinal de habilitação do chip (H_ENABLE).
  O sinal H_READY também é ativado sempre que as condições necessárias são atendidas. Este sinal indica ao processador que a interface está pronta para aceitar os dados do processador. O barramento de dados de 16 bits para o cartão CF+ é conectado diretamente ao host. Quando o host recebe um sinal de interrupção, ele responde gerando um sinal de confirmação, H_ACK, para a interface indicar que recebeu a interrupção
• Corporação Intel. Todos os direitos reservados. Intel, o logotipo Intel, as palavras e logotipos Altera, Arria, Cyclone, Enpirion, MAX, Nios, Quartus e Stratix são marcas comerciais da Intel Corporation ou de suas subsidiárias nos Estados Unidos e/ou em outros países. A Intel garante o desempenho de seus produtos FPGA e semicondutores de acordo com as especificações atuais de acordo com a garantia padrão da Intel, mas reserva-se o direito de fazer alterações em quaisquer produtos e serviços a qualquer momento sem aviso prévio. A Intel não assume nenhuma responsabilidade decorrente do aplicativo ou uso de qualquer informação, produto ou serviço aqui descrito, exceto conforme expressamente acordado por escrito pela Intel. Os clientes da Intel são aconselhados a obter a versão mais recente das especificações do dispositivo antes de confiar em qualquer informação publicada e antes de fazer pedidos de produtos ou serviços.
• Outros nomes e marcas podem ser reivindicados como propriedade de terceiros. e está pronto para executar outras funções. Este sinal atua como um impulso; todas as operações da interface, host ou processador e cartão CompactFlash são sincronizadas com esse sinal. A interface também verifica o sinal H_RESET; esse sinal é gerado pelo host para indicar que todas as condições iniciais devem ser redefinidas.
• A interface, por sua vez, gera o sinal RESET para o cartão CompactFlash indicando a ele para redefinir todos os seus sinais de controle para sua condição padrão.
• O sinal H_RESET pode ser gerado por hardware ou software. A reinicialização do software é indicada pelo MSB do Registro de Opção de Configuração dentro do cartão CF+. O host gera um sinal de controle de 4 bits
• H_CONTROL para indicar a função desejada do cartão CF+ para a interface CF+. A interface decodifica o sinal H_CONTROL e emite vários sinais de controle para ler e gravar dados e informações de configuração. Cada operação do cartão é sincronizada com o sinal H_ACK. Na borda positiva do H_ACK, o dispositivo Altera compatível verifica o sinal de reinicialização e, correspondentemente, emite os sinais HOST_ADDRESS, habilitação de chip (CE_1), habilitação de saída (OE), habilitação de gravação (WE), REG_1 e RESET. Cada um desses sinais tem um valor predefinido para todas as operações mencionadas acima. Estes são protocolos padrão, conforme definido pela associação CompactFlash.
• O sinal H_IOM é mantido baixo no modo de memória comum e alto no modo I/O. O modo de memória comum permite a gravação e leitura de dados de 8 bits e 16 bits.
• Além disso, os registros de configuração no registro de opções de configuração do cartão CF+, registro de status do cartão e registro de substituição de pinos são lidos e gravados. Um sinal H_CONTROL [4:3] de 0 bits emitido pelo host diferencia todas essas operações. A interface CF+ decodifica H_CONTROL e emite os sinais de controle para o cartão CF+ de acordo com as especificações CF+. Os dados são disponibilizados no barramento de dados de 16 bits após a emissão dos sinais de controle. No modo I/O, o reset do software (gerado pela elevação do MSB do Configuration Option Register no cartão CF+) é verificado. As operações de acesso a bytes e palavras são executadas pela interface de maneira semelhante àquelas no modo de memória detalhado acima.

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

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

Sinais

Tabela 1: Sinais de Interface CF+

Esta tabela lista os sinais de interface do cartão CF+.

Sinal HOST_ADDRESS [10:0]	Direção Saída	Descrição Essas linhas de endereço selecionam o seguinte: os registradores de endereço de porta de E/S, os registradores de endereço de porta mapeados em memória, seu controle de configuração e registradores de status.
CE_1 [1:0]	Saída	Este é um sinal de seleção de cartão baixo ativo de 2 bits.

Sinal Ordem	Direção Saída	Descrição Este é um estroboscópio de leitura de E/S gerado pela interface do host para controlar os dados de E/S no barramento do cartão CF+.
IOWA	Saída	Este é um estroboscópio de pulso de gravação de E/S usado para cronometrar os dados de E/S no barramento de dados do cartão no cartão CF+.
OE	Saída	A saída ativa baixa ativa o estroboscópio.
PREPARAR	Entrada	No modo memória, este sinal é mantido alto quando o cartão CF+ está pronto para aceitar uma nova operação de transferência de dados e baixo quando o cartão está ocupado.
IRAQUE	Entrada	Na operação do modo I/O, este sinal é usado como uma solicitação de interrupção. É baixo estroboscópico.
REG_1	Saída	Este sinal é usado para distinguir entre memória comum e acessos à memória de atributo. Alto para memória comum e baixo para memória de atributos. No modo I/O, este sinal deve ser ativo-baixo quando o endereço I/O estiver no barramento.
WE	Saída	Sinal ativo-baixo para escrita nos registradores de configuração do cartão.
REINICIAR	Saída	Este sinal redefine ou inicializa todos os registradores no cartão CF+.
CD_1 [1:0]	Entrada	Este é um sinal de detecção de cartão baixo ativo de 2 bits.

Tabela 2: Sinais da interface do host

Esta tabela lista os sinais que formam a interface do host.

Sinal DICA	Direção Saída	Descrição Sinal de interrupção ativo baixo da interface para o host indicando a inserção do cartão.
H_READY	Saída	O sinal pronto da interface para o host indicando que o CF+ está pronto para aceitar novos dados.
H_ENABLE	Entrada	Chip habilitado
H_ACK	Entrada	Reconhecimento da solicitação de interrupção feita pela interface.
H_CONTROL [3:0]	Entrada	Um sinal de 4 bits que seleciona entre as operações de E/S e de leitura/gravação da memória.
H_RESET [1:0]	Entrada	Um sinal de 2 bits para reinicialização de hardware e software.
H_IOM	Entrada	Diferencia o modo de memória e o modo de E/S.

Implementação

• Esses projetos podem ser implementados usando dispositivos MAX II, MAX V e MAX 10. Os códigos-fonte do projeto fornecidos destinam-se ao MAX II (EPM240) e ao MAX 10 (10M08), respectivamente. Esses códigos-fonte de design são compilados e podem ser programados diretamente nos dispositivos MAX.
• Para o projeto MAX II example, mapeie o host e as portas de interface CF+ para GPIOs adequados. Este projeto utiliza cerca de 54% do total de LEs em um dispositivo EPM240 e usa 45 pinos de E/S.
• O design do MAX II example usa um dispositivo CF+, que funciona em dois modos: PC Card ATA usando o modo I/O e PC Card ATA usando o modo de memória. O terceiro modo opcional, modo True IDE, não é considerado. O dispositivo MAX II opera como o controlador de host e atua como uma ponte entre o host e o cartão CF+.

Código fonte

Estes projetos examparquivos são implementados em Verilog.

Agradecimentos

• Projeto example adaptado para Altera MAX 10 FPGAs por Orchid Technologies Engenharia e Consultoria, Inc. Maynard, Massachusetts 01754
• Telefone: 978-461-2000
• WEB: www.orchid-tech.com
• E-MAIL: info@orchid-tech.com

Histórico de revisão do documento

Tabela 3: Histórico de Revisão de Documentos

Data Setembro de 2014	Versão 2014.09.22	Mudanças Adicionado MAX 10 informações.
Dezembro de 2007, V1.0	1.0	Lançamento inicial.

Documentos / Recursos

Interface intel CF+ usando Altera MAX Series [pdf] Instruções Interface CF usando a série Altera MAX, usando a série Altera MAX, Interface CF, série MAX

Referências

• Manual do usuário