CompactFlash+插槽的供電及熱插拔控制設計

　　在設計可支持CompactFlash+(或CF)插槽的接口時(shí)，有兩個(gè)主要因素需要考慮，即供電及熱插拔。為支持CF 或CF+規范，在上電復位(POR)及請求的過(guò)程中，必須具有100mA 的最大電流。這樣，宿主便可執行專(zhuān)門(mén)的命令以檢驗該部件有足夠的功率。

　　該信息可通過(guò)一個(gè)卡信息結構(CIS，Card Information Structure) 讀命令或識別設備(Identify Device)命令來(lái)獲得。然后，宿主可確定是否能驅動(dòng)該部件。如果能，則一個(gè)CF+部件可承受的最大電流為500mA(稱(chēng)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+宿主設計應該能支持500mA 電流。在下文，我們將初步探討如何降低便攜式設備的功耗以延長(cháng)其電池壽命。

　　要完全控制CF+部件，其宿主應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(xiàn)路板上的情況)。CF+插槽的供電控制并不復雜，就跟FET 開(kāi)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(jiǎn)單。

　　在控制CF+部件的供電時(shí)，宿主必須確知該部件已為關(guān)閉電源做好準備。某些部件，如日立Microdrive 等存儲驅動(dòng)器具有寫(xiě)入高速緩存。將Caching 使能并將讀寫(xiě)頭置于媒體上方后，Microdrive 就會(huì )將“READY”狀態(tài)報告給一個(gè)寫(xiě)命令(命令結束后解釋)，即使仍有數據在寫(xiě)入驅動(dòng)器。在這種情況下，關(guān)閉驅動(dòng)器電源之前，宿主必須執行“STANDBY IMMEDIATE” 命令，并等待“READY”狀態(tài)的出現。驅動(dòng)器將一直保持“READY”狀態(tài)，直到高速緩存被騰空且讀寫(xiě)頭已停好。然后，宿主便可關(guān)閉驅動(dòng)器的電源。

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

　　熱插拔的設計問(wèn)題是，在CF+設備進(jìn)行上電復位(POR)或對小的引腳電容充電時(shí)，應避免地址或數據總線(xiàn)受到由其引起的瞬態(tài)沖擊。隔離這些總線(xiàn)的最好方法是使用驅動(dòng)器/接收器(如圖1 所示)。單向地址總線(xiàn)只需使用驅動(dòng)器。數據線(xiàn)及一些控制線(xiàn)則需要使用接收器將信號與宿主隔離開(kāi)來(lái)。在對插槽供電之前，接收器應在OUTPUT(至CF 部件)進(jìn)行預設置。這可確保在“讀選通”期間CF+部件與宿主處理器隔離，并且只與數據總線(xiàn)相連。由于許多宿主總線(xiàn)采用時(shí)分多路復用總線(xiàn)設計，因此地址總線(xiàn)通常使用一個(gè)簡(jiǎn)單的驅動(dòng)器(如74244)進(jìn)行隔離。另一方面，數據總線(xiàn)是雙向總線(xiàn)，可與低階地址總線(xiàn)進(jìn)行時(shí)分多路復用。

　　因此，74373 或類(lèi)似器件可提供適當的隔離。當CF+插槽為空、熱插拔并非真正的熱插拔時(shí)，宿主會(huì )定期輪詢(xún)CD 線(xiàn)，檢查CF 卡的存在，然后中斷處理器，從而調用CF 激活進(jìn)程。該進(jìn)程由通過(guò)上述的控制電路進(jìn)行加電開(kāi)始，然后必須等待至少300ms 使該部件準備好執行命令。等待過(guò)程分兩個(gè)階段：0-100ms 為第一個(gè)階段，只是等待；100-300ms 為第二階段，此時(shí)應檢查“READY”狀態(tài)是否已出現，如果沒(méi)有，則繼續等待。準備好后即可繼續。如果超過(guò)300ms 還沒(méi)出現“READY”狀態(tài)，則報告CF 卡出錯。如果在第二階段準備好，宿主必須從CF 部件讀取狀態(tài)字節。該過(guò)程的大部分由驅動(dòng)器軟件處理，不過(guò)這里是被用于沒(méi)有商用操作系統的嵌入式設計。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(hù)看來(lái)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(huì )關(guān)閉電源并重新尋找等待CD 信號以便再次激活。