อินเตอร์เฟส Intel CF+ โดยใช้ Altera MAX Series

อินเทอร์เฟซ CF+ โดยใช้ Altera MAX Series

• คุณสามารถใช้อุปกรณ์ Altera® MAX® II, MAX V และ MAX 10 เพื่อใช้อินเทอร์เฟซ CompactFlash+ (CF+) คุณสมบัติต้นทุนต่ำ ใช้พลังงานต่ำ และเปิดเครื่องง่าย ทำให้เป็นอุปกรณ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ที่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเชื่อมต่ออุปกรณ์หน่วยความจำ
• การ์ด CompactFlash จัดเก็บและขนส่งข้อมูลดิจิทัลหลายรูปแบบ (ข้อมูล เสียง รูปภาพ) และซอฟต์แวร์ระหว่างระบบดิจิทัลที่หลากหลาย สมาคม CompactFlash ได้แนะนำแนวคิด CF+ เพื่อปรับปรุงการทำงานของการ์ด CompactFlash กับอุปกรณ์ I/O และที่เก็บข้อมูลจานแม่เหล็กนอกเหนือจากหน่วยความจำแฟลช การ์ด CF+ เป็นการ์ดฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็กที่ประกอบด้วยการ์ดเก็บข้อมูลแฟลชขนาดกะทัดรัด การ์ดดิสก์แม่เหล็ก และการ์ด I/O ต่างๆ ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด เช่น การ์ดซีเรียล การ์ดอีเธอร์เน็ต และการ์ดไร้สาย การ์ด CF+ มีตัวควบคุมในตัวที่จัดการการจัดเก็บข้อมูล การดึงข้อมูลและการแก้ไขข้อผิดพลาด การจัดการพลังงาน และการควบคุมนาฬิกา สามารถใช้การ์ด CF+ กับอะแดปเตอร์แบบพาสซีฟในซ็อกเก็ต PC-Card type-II หรือ Type-III
• ปัจจุบัน สินค้าอุปโภคบริโภคจำนวนมาก เช่น กล้องถ่ายรูป พีดีเอ เครื่องพิมพ์ และแล็ปท็อปมีซ็อกเก็ตที่รองรับการ์ดหน่วยความจำ CompactFlash และ CF+ นอกจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแล้ว ซ็อกเก็ตนี้ยังสามารถใช้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ I/O ที่ใช้อินเทอร์เฟซ CF+

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

การออกแบบอดีตampเลอสำหรับ MAX II

• ให้การออกแบบ MAX II files สำหรับบันทึกการใช้งานนี้ (AN 492)

การออกแบบอดีตampเลอสำหรับ MAX 10

• ให้การออกแบบ MAX 10 files สำหรับบันทึกการใช้งานนี้ (AN 492)

การจัดการพลังงานในระบบแบบพกพาโดยใช้อุปกรณ์ Altera

• ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดการพลังงานในระบบพกพาโดยใช้อุปกรณ์ Altera

แนวทางการออกแบบอุปกรณ์ MAX II

• ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางการออกแบบอุปกรณ์ MAX II

การใช้อินเทอร์เฟซ CF+ กับอุปกรณ์ Altera

• อินเทอร์เฟซการ์ด CF+ เปิดใช้งานโดยโฮสต์โดยยืนยันสัญญาณ H_ENABLE เมื่อใส่การ์ด CompactFlash ลงในซ็อกเก็ต ขาทั้งสอง (CD_1 [1:0]) จะต่ำลง ซึ่งบ่งชี้ถึงอินเทอร์เฟซว่าเสียบการ์ดถูกต้องแล้ว ในการตอบสนองต่อการดำเนินการนี้ อินเทอร์เฟซจะสร้างสัญญาณขัดจังหวะ H_INT ขึ้นอยู่กับสถานะของพิน CD_1 และสัญญาณการเปิดใช้งานชิป (H_ENABLE)
  สัญญาณ H_READY จะถูกยืนยันเมื่อใดก็ตามที่ตรงตามเงื่อนไขที่จำเป็น สัญญาณนี้บ่งชี้ถึงโปรเซสเซอร์ว่าอินเทอร์เฟซพร้อมที่จะรับข้อมูลจากโปรเซสเซอร์ บัสข้อมูล 16 บิตไปยังการ์ด CF+ เชื่อมต่อโดยตรงกับโฮสต์ เมื่อโฮสต์ได้รับสัญญาณขัดจังหวะ ก็จะตอบสนองโดยสร้างสัญญาณตอบรับ H_ACK สำหรับอินเทอร์เฟซเพื่อระบุว่าได้รับการขัดจังหวะ
• อินเทล คอร์ปอเรชั่น สงวนลิขสิทธิ์. Intel, โลโก้ Intel, Altera, Arria, Cyclone, Enpirion, MAX, Nios, Quartus และ Stratix เป็นเครื่องหมายการค้าของ Intel Corporation หรือบริษัทสาขาในสหรัฐอเมริกาและ/หรือประเทศอื่นๆ Intel รับประกันประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ FPGA และเซมิคอนดักเตอร์ตามข้อมูลจำเพาะปัจจุบันตามการรับประกันมาตรฐานของ Intel แต่ขอสงวนสิทธิ์ในการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์และบริการใดๆ ได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า Intel ไม่มีส่วนรับผิดชอบหรือความรับผิดที่เกิดขึ้นจากแอปพลิเคชันหรือการใช้ข้อมูล ผลิตภัณฑ์ หรือบริการใด ๆ ที่อธิบายไว้ในที่นี้ ยกเว้นตามที่ Intel ตกลงเป็นลายลักษณ์อักษรโดยชัดแจ้ง ขอแนะนำให้ลูกค้าของ Intel ได้รับข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์เวอร์ชันล่าสุดก่อนที่จะใช้ข้อมูลที่เผยแพร่ใด ๆ และก่อนที่จะทำการสั่งซื้อผลิตภัณฑ์หรือบริการ
• ชื่อและยี่ห้ออื่นอาจถูกอ้างว่าเป็นทรัพย์สินของผู้อื่น และพร้อมปฏิบัติหน้าที่ต่อไป. สัญญาณนี้ทำหน้าที่เป็นแรงผลักดัน การทำงานทั้งหมดของอินเทอร์เฟซ โฮสต์ หรือโปรเซสเซอร์และการ์ด CompactFlash จะซิงโครไนซ์กับสัญญาณนี้ อินเทอร์เฟซยังตรวจสอบสัญญาณ H_RESET; สัญญาณนี้ถูกสร้างขึ้นโดยโฮสต์เพื่อระบุว่าต้องรีเซ็ตเงื่อนไขเริ่มต้นทั้งหมด
• อินเทอร์เฟซจะสร้างสัญญาณ RESET ไปยังการ์ด CompactFlash ซึ่งบ่งชี้ให้รีเซ็ตสัญญาณควบคุมทั้งหมดเป็นค่าเริ่มต้น
• สัญญาณ H_RESET สามารถเป็นได้ทั้งฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้น การรีเซ็ตซอฟต์แวร์จะระบุโดย MSB ของ Configuration Option Register ภายในการ์ด CF+ โฮสต์สร้างสัญญาณควบคุม 4 บิต
• H_CONTROL เพื่อระบุฟังก์ชันที่ต้องการของการ์ด CF+ ไปยังอินเทอร์เฟซ CF+ อินเทอร์เฟซถอดรหัสสัญญาณ H_CONTROL และส่งสัญญาณควบคุมต่างๆ เพื่ออ่านและเขียนข้อมูล และข้อมูลการกำหนดค่า ทุกการทำงานของการ์ดจะซิงโครไนซ์กับสัญญาณ H_ACK ที่ขอบด้านบวกของ H_ACK อุปกรณ์ Altera ที่รองรับจะตรวจสอบสัญญาณรีเซ็ต และออกสัญญาณ HOST_ADDRESS, การเปิดใช้งานชิป (CE_1), การเปิดใช้งานเอาต์พุต (OE), การเปิดใช้งานการเขียน (WE), REG_1 และ RESET ที่สอดคล้องกัน แต่ละสัญญาณเหล่านี้มีค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับการดำเนินการทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้น เหล่านี้เป็นโปรโตคอลมาตรฐาน ตามที่กำหนดโดยสมาคม CompactFlash
• สัญญาณ H_IOM อยู่ในระดับต่ำในโหมดหน่วยความจำทั่วไปและสูงในโหมด I/O โหมดหน่วยความจำทั่วไปช่วยให้เขียนและอ่านข้อมูลทั้งแบบ 8 บิตและ 16 บิตได้
• นอกจากนี้ Configuration Registers ในตัวเลือกการกำหนดค่าการ์ด CF+, Card Status Register และ Pin Replacement Register จะถูกอ่านและเขียนลงไป สัญญาณ H_CONTROL [4:3] กว้าง 0 บิตที่ออกโดยโฮสต์จะแยกความแตกต่างระหว่างการดำเนินการทั้งหมดเหล่านี้ อินเทอร์เฟซ CF+ ถอดรหัส H_CONTROL และส่งสัญญาณควบคุมไปยังการ์ด CF+ ตามข้อกำหนดเฉพาะของ CF+ ข้อมูลจะพร้อมใช้งานบนบัสข้อมูล 16 บิตหลังจากส่งสัญญาณควบคุมแล้ว ในโหมด I/O ซอฟต์แวร์จะรีเซ็ต (สร้างโดยทำให้ MSB ของ Configuration Option Register ในการ์ด CF+ สูง) จะถูกเลือก การดำเนินการเข้าถึงไบต์และคำจะดำเนินการโดยอินเทอร์เฟซในลักษณะที่คล้ายกับการดำเนินการในโหมดหน่วยความจำที่มีรายละเอียดด้านบน

รูปที่ 1: สัญญาณการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันของอินเทอร์เฟซ CF+ และอุปกรณ์ CF+

• รูปนี้แสดงบล็อกไดอะแกรมพื้นฐานสำหรับการติดตั้งอินเทอร์เฟซ CF+

สัญญาณ

ตารางที่ 1: สัญญาณอินเตอร์เฟส CF+

ตารางนี้แสดงรายการสัญญาณการเชื่อมต่อการ์ด CF+

สัญญาณ โฮสต์_ที่อยู่ [10:0]	ทิศทาง เอาท์พุต	คำอธิบาย บรรทัดที่อยู่เหล่านี้เลือกสิ่งต่อไปนี้: การลงทะเบียนที่อยู่พอร์ต I/O, การลงทะเบียนที่อยู่พอร์ตที่แมปหน่วยความจำ, การควบคุมการกำหนดค่า และการลงทะเบียนสถานะ
CE_1 [1:0]	เอาท์พุต	นี่คือสัญญาณเลือกการ์ดที่ใช้งานต่ำ 2 บิต

สัญญาณ ไอโออาร์ด	ทิศทาง เอาท์พุต	คำอธิบาย นี่เป็นสัญญาณไฟอ่าน I/O ที่สร้างขึ้นโดยอินเทอร์เฟซโฮสต์เพื่อเกตข้อมูล I/O บนบัสจากการ์ด CF+
ไอโอวา	เอาท์พุต	นี่คือแฟลชพัลส์เขียน I/O ที่ใช้ส่งสัญญาณนาฬิกาข้อมูล I/O บนบัสข้อมูลการ์ดบนการ์ด CF+
OE	เอาท์พุต	เอาต์พุตที่ใช้งานต่ำช่วยให้แฟลช
พร้อม	ป้อนข้อมูล	ในโหมดหน่วยความจำ สัญญาณนี้จะคงระดับสูงเมื่อการ์ด CF+ พร้อมรับการถ่ายโอนข้อมูลใหม่ และต่ำเมื่อการ์ดไม่ว่าง
อิรัก	ป้อนข้อมูล	ในการทำงานโหมด I/O สัญญาณนี้จะใช้เป็นคำขอขัดจังหวะ มันถูกสโตรปต่ำ
REG_1	เอาท์พุต	สัญญาณนี้ใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างหน่วยความจำทั่วไปและการเข้าถึงหน่วยความจำแอตทริบิวต์ สูงสำหรับหน่วยความจำทั่วไปและต่ำสำหรับหน่วยความจำแอตทริบิวต์ ในโหมด I/O สัญญาณนี้ควรทำงานต่ำเมื่อที่อยู่ I/O อยู่บนบัส
WE	เอาท์พุต	สัญญาณ Active-low สำหรับเขียนลงในรีจิสเตอร์การกำหนดค่าการ์ด
รีเซ็ต	เอาท์พุต	สัญญาณนี้จะรีเซ็ตหรือเริ่มต้นการลงทะเบียนทั้งหมดในการ์ด CF+
ซีดี_1 [1:0]	ป้อนข้อมูล	นี่คือสัญญาณตรวจจับการ์ดแอคทีฟต่ำ 2 บิต

ตารางที่ 2: สัญญาณอินเตอร์เฟสโฮสต์

ตารางนี้แสดงรายการสัญญาณที่สร้างอินเทอร์เฟซโฮสต์

สัญญาณ คำใบ้	ทิศทาง เอาท์พุต	คำอธิบาย สัญญาณอินเตอร์รัปต์ต่ำที่ใช้งานอยู่จากอินเทอร์เฟซไปยังโฮสต์ซึ่งระบุถึงการใส่การ์ด
H_READY	เอาท์พุต	สัญญาณพร้อมจากอินเทอร์เฟซไปยังโฮสต์แสดงว่า CF+ พร้อมที่จะรับข้อมูลใหม่แล้ว
H_เปิดใช้งาน	ป้อนข้อมูล	ชิปเปิดใช้งาน
สับ	ป้อนข้อมูล	รับทราบคำขอขัดจังหวะที่ทำโดยอินเทอร์เฟซ
H_CONTROL [3:0]	ป้อนข้อมูล	สัญญาณ 4 บิตที่เลือกระหว่างการดำเนินการ I/O และหน่วยความจำ READ/WRITE
H_รีเซ็ต [1:0]	ป้อนข้อมูล	สัญญาณ 2 บิตสำหรับการรีเซ็ตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
H_IOM	ป้อนข้อมูล	แยกความแตกต่างของโหมดหน่วยความจำและโหมด I/O

การนำไปปฏิบัติ

• การออกแบบเหล่านี้อาจนำไปใช้กับอุปกรณ์ MAX II, MAX V และ MAX 10 ซอร์สโค้ดการออกแบบที่ให้มามีเป้าหมายที่ MAX II (EPM240) และ MAX 10 (10M08) ตามลำดับ ซอร์สโค้ดการออกแบบเหล่านี้ได้รับการรวบรวมและสามารถตั้งโปรแกรมโดยตรงไปยังอุปกรณ์ MAX
• สำหรับการออกแบบ MAX II เช่นample จับคู่โฮสต์และพอร์ตเชื่อมต่อ CF+ กับ GPIO ที่เหมาะสม การออกแบบนี้ใช้ประมาณ 54% ของ LE ทั้งหมดในอุปกรณ์ EPM240 และใช้พิน I/O 45 พิน
• การออกแบบ MAX II เช่นample ใช้อุปกรณ์ CF+ ซึ่งทำงานในสองโหมด: PC Card ATA โดยใช้โหมด I/O และ PC Card ATA โดยใช้โหมดหน่วยความจำ ไม่พิจารณาโหมดทางเลือกที่สาม โหมด True IDE อุปกรณ์ MAX II ทำงานเป็นโฮสต์คอนโทรลเลอร์และทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างโฮสต์และการ์ด CF+

ซอร์สโค้ด

การออกแบบเหล่านี้เช่นampไฟล์ถูกนำไปใช้ใน Verilog

คำขอบคุณ

• การออกแบบเช่นampปรับแต่งสำหรับ Altera MAX 10 FPGA โดย Orchid Technologies Engineering and Consulting, Inc. เมย์นาร์ด, แมสซาชูเซตส์ 01754
• โทรศัพท์: 978-461-2000
• WEB: www.orchid-tech.com
• อีเมล: info@orchid-tech.com

ประวัติการแก้ไขเอกสาร

ตารางที่ 3: ประวัติการแก้ไขเอกสาร

วันที่ กันยายน 2014	เวอร์ชัน 2014.09.22	การเปลี่ยนแปลง เพิ่มข้อมูล MAX 10
ธันวาคม 2007 V1.0	1.0	การเปิดตัวครั้งแรก

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

อินเตอร์เฟส Intel CF+ โดยใช้ Altera MAX Series [พีดีเอฟ] คำแนะนำ อินเทอร์เฟซ CF ที่ใช้ Altera MAX Series, การใช้ Altera MAX Series, อินเทอร์เฟซ CF, MAX Series

อ้างอิง

• คู่มือการใช้งาน