使用 Altera MAX 系列的英特爾 CF+ 接口

使用 Altera MAX 系列的 CF+ 接口

• 您可以使用 Altera® MAX® II、MAX V 和 MAX 10 器件來實現 CompactFlash+ (CF+) 接口。 它們的低成本、低功耗和易於上電的特性使它們成為存儲設備接口應用的理想可編程邏輯設備。
• CompactFlash 卡在廣泛的數字系統之間存儲和傳輸多種形式的數字信息（數據、音頻、圖片）和軟件。 CompactFlash 協會引入了 CF+ 概念，以增強 CompactFlash 卡與閃存之外的 I/O 設備和磁盤數據存儲的操作。 CF+卡是一種小尺寸卡，包括緊湊型閃存卡、磁盤卡和市場上可用的各種I/O卡，如串口卡、以太網卡和無線卡。 CF+ 卡包括一個嵌入式控制器，用於管理數據存儲、檢索和糾錯、電源管理和時鐘控制。 CF+ 卡可與 PC 卡 II 型或 III 型插座中的無源適配器一起使用。
• 如今，相機、PDA、打印機和膝上型電腦等許多消費產品都有一個插口，可以插入 CompactFlash 和 CF+ 存儲卡。 除了存儲設備，該插座還可用於連接使用 CF+ 接口的 I/O 設備。

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在 Altera 器件上使用 CF+ 接口

• 主機通過斷言 H_ENABLE 信號啟用 CF+ 卡接口。 當 CF 卡插入插槽時，兩個引腳 (CD_1 [1:0]) 變為低電平，向接口指示卡已正確插入。 為響應此操作，接口會根據 CD_1 引腳的狀態和芯片使能信號 (H_ENABLE) 生成中斷信號 H_INT。
  只要滿足要求的條件，H_READY 信號也會被置位。 該信號向處理器表明接口已準備好接受來自處理器的數據。 CF+ 卡的 16 位數據總線直接連接到主機。 當主機接收到中斷信號時，它通過產生一個確認信號H_ACK來響應它，用於接口表明它已經接收到中斷
• 英特爾公司。 版權所有。 英特爾、英特爾標識、Altera、Arria、Cyclone、Enpirion、MAX、Nios、Quartus 和 Stratix 文字和標識是英特爾公司或其子公司在美國和/或其他國家/地區的商標。 英特爾保證其 FPGA 和半導體產品的性能符合英特爾的標准保證，符合當前規格，但保留隨時更改任何產品和服務的權利，恕不另行通知。 除非英特爾明確書面同意，否則英特爾不承擔因應用或使用此處描述的任何信息、產品或服務而產生的任何責任或義務。 建議英特爾客戶在依賴任何已發布的信息以及下訂單購買產品或服務之前獲取最新版本的設備規格。
• 其他名稱和品牌可能是其他人的財產。 並準備執行進一步的功能。 這個信號起到了推動作用； 接口、主機或處理器和 CompactFlash 卡的所有操作都與該信號同步。 該接口還檢查 H_RESET 信號； 該信號由主機生成，指示必須重置所有初始條件。
• 該接口依次向 CompactFlash 卡生成 RESET 信號，指示它將其所有控制信號重置為其默認狀態。
• H_RESET 信號可以由硬件或軟件生成。 軟件復位由 CF+ 卡內配置選項寄存器的 MSB 指示。 主機產生4位控制信號
• H_CONTROL 向 CF+ 接口指示 CF+ 卡所需的功能。 接口解碼H_CONTROL信號，發出各種控制信號讀寫數據，配置信息。 每個卡操作都與 H_ACK 信號同步。 在 H_ACK 的上升沿，支持的 Altera 器件檢查復位信號，並相應地發出 HOST_ADDRESS、芯片使能 (CE_1)、輸出使能 (OE)、寫使能 (WE)、REG_1 和 RESET 信號。 對於上述所有操作，這些信號中的每一個都具有預定義值。 這些是由 CompactFlash 協會定義的標準協議。
• H_IOM 信號在公共存儲器模式下保持低電平，在 I/O 模式下保持高電平。 公共存儲器模式允許寫入和讀取 8 位和 16 位數據。
• 此外，CF+ 卡配置選項寄存器、卡狀態寄存器和引腳替換寄存器中的配置寄存器也被讀取和寫入。 主機發出的 4 位寬 H_CONTROL [3:0] 信號區分所有這些操作。 CF+接口根據CF+規範對H_CONTROL進行解碼，向CF+卡下發控制信號。 發出控制信號後，數據可在 16 位數據總線上使用。 在 I/O 模式下，檢查軟件復位（通過將 CF+ 卡中的配置選項寄存器的 MSB 設置為高電平來生成）。 字節和字訪問操作由接口以類似於上面詳述的存儲器模式中的方式執行。

圖 1：CF+ 接口和 CF+ 設備的不同接口信號

• 此圖顯示了實現 CF+ 接口的基本框圖。

訊號

表 1：CF+ 接口信號

此表列出了 CF+ 卡接口信號。

訊號 主機地址 [10:0]	方向 輸出	描述 這些地址線選擇以下內容：I/O 端口地址寄存器、內存映射端口地址寄存器、其配置控制和狀態寄存器。
CE_1 [1:0]	輸出	這是一個 2 位低電平有效的卡選擇信號。

訊號 愛爾蘭研究與發展研究所	方向 輸出	描述 這是主機接口生成的 I/O 讀取選通信號，用於門控來自 CF+ 卡的總線上的 I/O 數據。
愛荷華州	輸出	這是一個 I/O 寫脈衝選通脈衝，用於為 CF+ 卡上的卡數據總線上的 I/O 數據計時。
OE	輸出	低電平有效輸出啟用選通。
準備好	輸入	在內存模式下，當 CF+ 卡準備好接受新的數據傳輸操作時，該信號保持高電平；當卡忙時，該信號保持低電平。
伊拉克	輸入	在 I/O 模式操作中，該信號用作中斷請求。 它選通低。
REG_1	輸出	該信號用於區分公共內存訪問和屬性內存訪問。 高用於公共內存，低用於屬性內存。 在 I/O 模式下，當 I/O 地址在總線上時，該信號應為低電平有效。
WE	輸出	用於寫入卡配置寄存器的低電平有效信號。
重置	輸出	該信號重置或初始化 CF+ 卡中的所有寄存器。
CD_1 [1:0]	輸入	這是一個 2 位低電平有效的卡檢測信號。

表 2：主機接口信號

下表列出了構成主機接口的信號。

訊號 暗示	方向 輸出	描述 從接口到主機的低電平有效中斷信號，指示卡已插入。
H_READY	輸出	從接口到主機的就緒信號指示 CF+ 已準備好接受新數據。
H_啟用	輸入	芯片使能
H_ACK	輸入	確認接口發出的中斷請求。
H_控制[3:0]	輸入	在 I/O 和內存讀/寫操作之間進行選擇的 4 位信號。
H_重置[1:0]	輸入	用於硬件和軟件復位的 2 位信號。
H_IOM	輸入	區分內存模式和I/O模式。

執行

• 這些設計可以使用 MAX II、MAX V 和 MAX 10 器件來實現。 提供的設計源代碼分別針對 MAX II (EPM240) 和 MAX 10 (10M08)。 這些設計源代碼經過編譯，可以直接編程到 MAX 設備中。
• 對於 MAX II 設計前amp例如，將主機和 CF+ 接口端口映射到合適的 GPIO。 該設計使用了 EPM54 器件中 LE 總數的大約 240%，並使用了 45 個 I/O 引腳。
• MAX II 設計前amp文件使用 CF+ 設備，它以兩種模式運行：使用 I/O 模式的 PC 卡 ATA 和使用內存模式的 PC 卡 ATA。 第三種可選模式，True IDE 模式，不考慮。 MAX II 器件作為主機控制器運行，充當主機和 CF+ 卡之間的橋樑。

原始碼

這些設計前amp文件在 Verilog 中實現。

致謝

• 設計前amp適用於 Altera MAX 10 FPGA 的文件 Orchid Technologies Engineering and Consulting, Inc. 馬薩諸塞州梅納德 01754
• 電話： 978-461-2000
• WEB: www.orchid-tech.com
• 電子郵件： info@orchid-tech.com

文件修訂歷史

表 3：文檔修訂歷史

日期 2014 年 XNUMX 月	版本 2014.09.22	變化 添加了 MAX 10 信息。
2007 年 1.0 月，VXNUMX	1.0	初次發布。

文件/資源

使用 Altera MAX 系列的英特爾 CF+ 接口 [pdf] 指示 使用 Altera MAX 系列的 CF 接口，使用 Altera MAX 系列，CF 接口，MAX 系列

參考

• 使用者手冊