CF+插槽宿主的供電及熱插拔控制設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)可支持CompactFlash+++(或CF+)插槽的接口時，有兩個主要因素需要考慮，即供電及熱插拔。為支持CF或CF+規(guī)范，在上電復(fù)位(POR)及請求的過程中，必須具有100mA的最大電流。這樣，宿主便可執(zhí)行專門的命令以檢驗(yàn)該部件有足夠的功率。

該信息可通過一個卡信息結(jié)構(gòu)(CIS，Card Information Structure)讀命令或識別設(shè)備(Identify Device)命令來獲得。然后，宿主可確定是否能驅(qū)動該部件。如果能，則一個CF+部件可承受的最大電流為500mA(稱為Power Level 1)。諸如閃存等許多CF部件可工作于100mA供電電流。新的CF+宿主設(shè)計(jì)應(yīng)該能支持500mA電流。在下文，我們將初步探討如何降低便攜式設(shè)備的功耗以延長其電池壽命。

要完全控制CF+部件，其宿主應(yīng)能控制其插槽的電源供給。如果CF+部件不希望被拔掉且不是用電池供電，則不需要這種可變控制(如存儲器件嵌入到線路板上的情況)。CF+插槽的供電控制并不復(fù)雜，就跟FET開關(guān)與供電器件(如MICREL MIC2026)或控制器芯片(如Maxim 1601或4370)串聯(lián)一樣簡單。

在控制CF+部件的供電時，宿主必須確知該部件已為關(guān)閉電源做好準(zhǔn)備。某些部件，如日立Microdrive等存儲驅(qū)動器具有寫入高速緩存。將Caching使能并將讀寫頭置于媒體上方后，Microdrive就會將“READY”狀態(tài)報(bào)告給一個寫命令(命令結(jié)束后解釋)，即使仍有數(shù)據(jù)在寫入驅(qū)動器。在這種情況下，關(guān)閉驅(qū)動器電源之前，宿主必須執(zhí)行“STANDBY IMMEDIATE”命令，并等待“READY”狀態(tài)的出現(xiàn)。驅(qū)動器將一直保持“READY”狀態(tài)，直到高速緩存被騰空且讀寫頭已停好。然后，宿主便可關(guān)閉驅(qū)動器的電源。

除了上述的電源問題外，切忌故意將CF+部件插入帶電插槽中，即使該插槽的設(shè)計(jì)允許這種在發(fā)出信號前連接電源線的操作。但是意外情況的確會發(fā)生，因此驅(qū)動器最好具備熱插拔功能。

熱插拔的設(shè)計(jì)問題是，在CF+設(shè)備進(jìn)行上電復(fù)位(POR)或?qū)π〉囊_電容充電時，應(yīng)避免地址或數(shù)據(jù)總線受到由其引起的瞬態(tài)沖擊。隔離這些總線的最好方法是使用驅(qū)動器/接收器(如圖1所示)。單向地址總線只需使用驅(qū)動器。數(shù)據(jù)線及一些控制線則需要使用接收器將信號與宿主隔離開來。在對插槽供電之前，接收器應(yīng)在OUTPUT(至CF部件)進(jìn)行預(yù)設(shè)置。這可確保在“讀選通”期間CF+部件與宿主處理器隔離，并且只與數(shù)據(jù)總線相連。由于許多宿主總線采用時分多路復(fù)用總線設(shè)計(jì)，因此地址總線通常使用一個簡單的驅(qū)動器(如74244)進(jìn)行隔離。另一方面，數(shù)據(jù)總線是雙向總線，可與低階地址總線進(jìn)行時分多路復(fù)用。

圖1：隔離地址或數(shù)據(jù)總線的最好方法是使用驅(qū)動器/接收器。

因此，74373或類似器件可提供適當(dāng)?shù)母綦x。當(dāng)CF+插槽為空、熱插拔并非真正的熱插拔時，宿主會定期輪詢CD線，檢查CF卡的存在，然后中斷處理器，從而調(diào)用CF激活進(jìn)程。該進(jìn)程由通過上述的控制電路進(jìn)行加電開始，然后必須等待至少300ms使該部件準(zhǔn)備好執(zhí)行命令。等待過程分兩個階段：0-100ms為第一個階段，只是等待；100-300ms為第二階段，此時應(yīng)檢查“READY”狀態(tài)是否已出現(xiàn)，如果沒有，則繼續(xù)等待。準(zhǔn)備好后即可繼續(xù)。如果超過300ms還沒出現(xiàn)“READY”狀態(tài)，則報(bào)告CF卡出錯。如果在第二階段準(zhǔn)備好，宿主必須從CF部件讀取狀態(tài)字節(jié)。該過程的大部分由驅(qū)動器軟件處理，不過這里是被用于沒有商用操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)計(jì)。因此，這種卡實(shí)際上并不真正具備熱插拔功能，盡管在用戶看來它具有。

若CD信號消失，這表明CF卡已被拔掉。宿主檢測到這一狀態(tài)后，會關(guān)閉電源并重新尋找等待CD信號以便再次激活。