SMCxxxAF
32 Mbyte, 64 Mbyte, 128 Mbyte, 256 Mbyte and
512 Mbyte 3.3 V / 5 V supply CompactFlash™ card
Features
■
Custom-designed, highly-integrated memory
controller
– Fully compliant with CompactFlash
TM
specification 2.0
– Fully compatible with PCMCIA specification
– PC card ATA interface supported
– True IDE mode compatible
Small form factor
– 36.4 mm x 42.8 mm x 3.3 mm
Low-power CMOS technology
3.3 V / 5.0 V power supply
Power saving mode (with automatic wake-up)
High reliability
– MTBF > 3,000,000 hours
– Data reliability: < 1 non-recoverable error
per 10
14
bits read
– Endurance: > 2,000,000 Erase/Program
cycles
– Number of card insertions/removals: >
10,000
■
■
■
■
■
■
CompactFlashTM
High performance
– Up to 16.6 Mbit/s transfer rate
– Sustained write performance
(host to card: 7.2 Mbit/s)
Operating system support
– Standard software drivers operation
Available densities (formatted)
– 32 Mbytes to 512 Mbytes
Hot swappable
■
■
■
Table 1.
Device summary
Part number
SMC032AF
SMC064AF
(1)
Package form factor
Operating voltage range
Reference
SMCxxxAF
SMC128AF
(1)
SMC256AF
(1)
SMC512AF
(1)
CF type I
3.3 V+-10%, 5 V+-10%
1. Obsolete part number.
January 2008
Rev 3
1/82
www.numonyx.com
1
Contents
SMCxxxAF
Contents
1
2
3
4
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Capacity specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Card physical description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Electrical interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1
4.2
4.3
Electrical description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Electrical specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Current measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5
6
Command interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Card configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.1
Configuration Option register (base + 00h in attribute memory) . . . . . . . 31
6.1.1
6.1.2
LevlREQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Conf5 - Conf0 (configuration index) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2
Card Configuration and Status register (base + 02h in attribute memory) 32
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
Changed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
SigChg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
IOis8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PwrDwn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Int . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.3
Pin Replacement register (base + 04h in attribute memory) . . . . . . . . . . 33
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
CReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
CWProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
RReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
WProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
MReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
MWProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.4
Socket and Copy register (base + 06h in attribute memory) . . . . . . . . . . 34
6.4.1
6.4.2
Drive # . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.5
Attribute memory function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2/82
SMCxxxAF
Contents
6.6
6.7
6.8
I/O transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Common memory transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
True IDE mode I/O function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7
Software interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
CF-ATA Drive register set definition and protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Memory mapped addressing (conf = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Contiguous I/O mapped addressing (conf = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
I/O primary and secondary address configurations (conf = 2,3) . . . . . . . 42
True IDE mode addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
8
CF-ATA registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
8.1
8.2
Data register (address 1F0h [170h]; offset 0, 8, 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Error register (address 1F1h [171h]; offset 1, 0Dh read only) . . . . . . . . . 44
8.2.1
8.2.2
8.2.3
8.2.4
8.2.5
8.2.6
8.2.7
8.2.8
Bit 7 (BBK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Bit 6 (UNC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Bit 4 (IDNF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Bit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Bit 2 (abort) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Bit 0 (AMNF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
Feature register (address 1F1h [171h]; offset 1, 0Dh write only) . . . . . . . 45
Sector Count register (address 1F2h [172h]; offset 2) . . . . . . . . . . . . . . . 45
Sector Number (LBA 7-0) register (address 1F3h [173h]; offset 3) . . . . . 45
Cylinder Low (LBA 15-8) register (address 1F4h [174h]; offset 4) . . . . . . 46
Cylinder High (LBA 23-16) register (address 1F5h [175h]; offset 5) . . . . 46
Drive/Head (LBA 27-24) register (address 1F6h [176h]; offset 6) . . . . . . 46
8.8.1
8.8.2
8.8.3
8.8.4
8.8.5
8.8.6
8.8.7
Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Bit 6 (LBA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Bit 4 (DRV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Bit 3 (HS3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Bit 2 (HS2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Bit 1 (HS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3/82
Contents
8.8.8
SMCxxxAF
Bit 0 (HS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
8.9
Status & alternate status registers (address 1F7h [177h] & 3F6h [376h];
offsets 7 & Eh) 48
8.9.1
8.9.2
8.9.3
8.9.4
8.9.5
8.9.6
8.9.7
8.9.8
Bit 7 (BUSY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 6 (RDY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 5 (DWF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 4 (DSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 3 (DRQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 2 (CORR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 1 (IDX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 0 (ERR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8.10
Device control register (address 3F6h [376h]; offset Eh) . . . . . . . . . . . . . 49
8.10.1
8.10.2
8.10.3
8.10.4
Bit 7 to 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Bit 2 (SW Rst) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Bit 1 (–IEn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
8.11
Card (drive) address register (address 3f7h [377h]; offset Fh) . . . . . . . . 50
8.11.1
8.11.2
8.11.3
8.11.4
8.11.5
8.11.6
8.11.7
8.11.8
Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 6 (–WTG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 5 (–HS3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 4 (–HS2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 3 (–HS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 2 (–HS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 1 (–nDS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 0 (–nDS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9
CF-ATA command description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
9.1
9.2
9.3
9.4
Check Power mode command (98h or E5h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Execute Drive Diagnostic command (90h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Erase Sector(s) command (C0h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Identify Drive command (ECh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
9.4.5
9.4.6
Word 0: general configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Word 1: default number of cylinders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Word 3: default number of heads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Word 6: default number of sectors per track . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Word 7-8: number of sectors per card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Word 10-19: memory card serial number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4/82
SMCxxxAF
9.4.7
9.4.8
9.4.9
9.4.10
9.4.11
9.4.12
9.4.13
9.4.14
9.4.15
9.4.16
9.4.17
9.4.18
9.4.19
Contents
Word 23-26: firmware revision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 27-46: model number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 47: read/write multiple sector count . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 49: capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 51: PIO data transfer cycle timing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 53: translation parameter valid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 54-56: current number of cylinders, heads, sectors/track . . . . . . . 55
Word 57-58: current capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Word 59: multiple sector setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Word 60-61: total sectors addressable in LBA mode . . . . . . . . . . . . . . . 56
Word 64: advanced PIO transfer modes supported . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Word 67: minimum PIO transfer cycle time without flow control . . . . . . 56
Word 68: minimum PIO transfer cycle time with IORDY . . . . . . . . . . . . 56
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
9.10
9.11
9.12
9.13
9.14
9.15
9.16
9.17
9.18
9.19
9.20
9.21
9.22
9.23
9.24
9.25
Idle command (97h or E3h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Idle Immediate command (95h or E1h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Initialize Drive Parameters command (91h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
NOP command (00h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Read Buffer command (E4h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Read Multiple command (C4h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Read Sector(s) command (20h or 21h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Read Verify Sector(s) command (40h or 41h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Recalibrate command (1Xh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Request Sense command (03h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Seek command (7Xh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Set Features command (EFh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Set Multiple mode command (C6h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Set Sleep mode command (99h or E6h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Standby command (96h or E2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Standby Immediate command (94h or E0h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Translate Sector command (87h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Wear Level command (F5h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Write Buffer command (E8h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Write Multiple command (C5h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Write Multiple without Erase command (CDh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5/82
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