SMCxxxBF
32-Mbyte, 64-Mbyte, 128-Mbyte, 256-Mbyte, 512-Mbyte,
1-Gbyte, 2-Gbyte and 4-Gbyte 3.3/5 V supply CompactFlash™ card
Preliminary Data
Features
■
Custom-designed, highly-integrated memory
controller
– Fully compliant with CompactFlash
TM
specification 3.0
– Fully compatible with PCMCIA specification
– PC Card ATA interface supported
– True IDE mode compatible
– Up to PIO mode 6 supported
– Up to 4 multi-word DMA supported
– Hardware RS-code ECC (4-byte/528-byte
correction)
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
Product list
Part number
SMC032BF
SMC064BF
SMC128BF
SMCxxxBF
SMC256BF
SMC512BF
SMC01GBF
SMC02GBF
SMC04GBF
CF type I
Package form factor
■
■
■
CompactFlash
TM
■
Hot swappable
High performance
– Up to 23.8 Mbyte/s transfer rate
– Sustained write performance (host to card):
15 Mbyte/s
– Sustained read performance (host to card:
22.5 Mbyte/s)
Available densities (formatted)
– 32 Mbytes to 4 Gbytes
Operating system support
– Standard software drivers operation
■
■
■
■
■
Table 1.
Reference
Operating voltage range
3.3 V + 5%, 5 V + 10%
May 2008
Rev 4
1/90
www.numonyx.com
1
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
Contents
SMCxxxBF
Contents
1
2
3
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Capacity specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Card physical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1
Physical description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4
Electrical interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.1
4.2
4.3
4.4
Electrical description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Electrical specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Current measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Additional requirements for CompactFlash advanced timing mode . . . . . 22
5
Command interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.1
5.2
5.3
5.4
Attribute memory read and write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Common memory read and write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
I/O read and write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
True IDE mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6
Card configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.1
Configuration option register (200h in attribute memory) . . . . . . . . . . . . . 33
6.1.1
6.1.2
6.1.3
SRESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
LevlREQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Conf5 - Conf0 (configuration index) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.2
Card configuration and status register (202h in attribute memory) . . . . . 34
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
Changed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
SigChg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
IOis8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
PwrDwn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Int . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.3
Pin replacement register (204h in attribute memory) . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.3.1
6.3.2
CReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
CWProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2/90
SMCxxxBF
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
Contents
RReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
WProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
MReady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
MWProt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.4
Socket and copy register (206h in attribute memory) . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.4.1
6.4.2
Drive # . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.5
6.6
6.7
6.8
Attribute memory function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
I/O transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Common memory transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
True IDE mode I/O function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7
8
Host configuration requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Software interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
CF-ATA drive register set definition and protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Memory mapped addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Contiguous I/O mapped addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
I/O primary and secondary address configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
True IDE mode addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9
CF-ATA registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.1
9.2
Data register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Error register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
9.2.1
9.2.2
9.2.3
9.2.4
9.2.5
9.2.6
9.2.7
9.2.8
Bit 7 (BBK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 6 (UNC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 4 (IDNF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 2 (abort) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bit 0 (AMNF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
9.3
9.4
9.5
Feature register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Sector count register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Sector number (LBA 7-0) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3/90
Contents
SMCxxxBF
9.6
9.7
9.8
Cylinder low (LBA 15-8) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Cylinder high (LBA 23-16) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Drive/head (LBA 27-24) register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.8.1
9.8.2
9.8.3
9.8.4
9.8.5
9.8.6
9.8.7
9.8.8
Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 6 (LBA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 4 (DRV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 3 (HS3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 2 (HS2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 1 (HS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Bit 0 (HS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.9
Status & alternate status registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
9.9.1
9.9.2
9.9.3
9.9.4
9.9.5
9.9.6
9.9.7
9.9.8
Bit 7 (BUSY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 6 (RDY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 5 (DWF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 4 (DSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 3 (DRQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 2 (CORR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 1 (IDX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Bit 0 (ERR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
9.10
Device control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
9.10.1
9.10.2
9.10.3
9.10.4
Bit 7 to 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Bit 2 (SW Rst) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Bit 1 (–IEn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Bit 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
9.11
Card (drive) address register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
9.11.1
9.11.2
9.11.3
9.11.4
9.11.5
9.11.6
9.11.7
9.11.8
Bit 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 6 (–WTG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 5 (–HS3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 4 (–HS2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 3 (–HS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 2 (–HS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 1 (–nDS1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bit 0 (–nDS0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
10
CF-ATA command description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4/90
SMCxxxBF
Contents
10.1
10.2
10.3
10.4
Check power mode (98h or E5h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Execute drive diagnostic (90h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Erase sector(s) (C0h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Identify drive (ECh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
10.4.1
10.4.2
10.4.3
10.4.4
10.4.5
10.4.6
10.4.7
10.4.8
10.4.9
Word 0: general configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Word 1: default number of cylinders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Word 3: default number of heads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Word 6: default number of sectors per track . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Word 7-8: number of sectors per card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Word 10-19: memory card serial number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Word 23-26: firmware revision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Word 27-46: model number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Word 47: read/write multiple sector count . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
10.4.10 Word 49: capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
10.4.11 Word 51: PIO data transfer cycle timing mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
10.4.12 Word 53: translation parameter valid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
10.4.13 Word 54-56: current number of cylinders, heads, sectors/track . . . . . . . 58
10.4.14 Word 57-58: current capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.4.15 Word 59: multiple sector setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.4.16 Word 60-61: total sectors addressable in LBA mode . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.4.17 Word 63: multi-word DMA transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.4.18 Word 64: advanced PIO transfer modes supported . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.4.19 Word 65: minimum multi-word DMA transfer cycle time . . . . . . . . . . . . 60
10.4.20 Word 66: recommended multi-word DMA transfer cycle time . . . . . . . . 60
10.4.21 Word 67: minimum PIO transfer cycle time without flow control . . . . . . 60
10.4.22 Word 68: minimum PIO transfer cycle time with IORDY . . . . . . . . . . . . 60
10.4.23 Word 163: advanced true IDE timing mode capabilities and settings . . 60
10.4.24 Word 164: advanced PCMCIA I/O and memory timing modes
capabilities and settings 61
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
Idle command (97h or E3h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Idle Immediate command (95h or E1h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Initialize Drive Parameters command (91h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
NOP command (00h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Read Buffer command (E4h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
10.10 Read DMA command (C8h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
10.11 Read Multiple command (C4h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5/90
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