CompactFlash+插槽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(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(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(gè)卡信息結(jié)構(gòu)(CIS，Card Information Structure) 讀命令或識(shí)別設(shè)備(Identify Device)命令來獲得。然后，宿主可確定是否能驅(qū)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(chǔ)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(shí)，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(chǔ)驅(qū)動(dòng)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(huì)將“READY”狀態(tài)報(bào)告給一個(gè)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(dòng)器。在這種情況下，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)前連接電源線的操作。但是意外情況的確會(huì)發(fā)生，因此驅(qū)動(dòng)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(shí)，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(dòng)器/接收器(如圖1 所示)。單向地址總線只需使用驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)線及一些控制線則需要使用接收器將信號(hào)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(shí)分多路復(fù)用總線設(shè)計(jì)，因此地址總線通常使用一個(gè)簡單的驅(qū)動(dòng)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(shí)分多路復(fù)用。

　　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(shí)，宿主會(huì)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(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(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(cuò)。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(dòng)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(hào)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(hào)以便再次激活。