Интерфейсы НЖМД - Авдеев В.А. и др., 2001

Главная

Новости

Библиотека

Исследования

Законодательство

Консалтинг

Бизнес-форумы

Контакты

Библиотека

11.13. Интерфейсы НЖМД

Одним из основных недостатков исходного интерфейса ST-506 является то, что КНЖМД в режиме поиска ожидает конца перемещения МГ, а только потом посылает очередной сигнал STEP. В НЖМД с интерфейсом ST412 реализован буферизованный поиск, заключающийся в суммировании сигналов STEP. После чего НЖМД самостоятельно управляет перемещением МГ, что значительно сокращает время поиска. Интерфейс ST 506/412 содержит 34 линии управления (кабель управления), 20 линий данных (кабель данных), осуществляет последовательную передачу данных на расстояние до 3 м и обладает скоростью 5 – 7,5 Мбит/с.

Дальнейшим развитием интерфейса ST506/412 явился интерфейс ESDI (усовершенствованный интерфейс малых устройств), который также содержит 34-жильный кабель управления и 20-жильный кабель данных и выполняет последовательную передачу парафазных сигналов данных на расстояние до 3 м и имеет скорость 10 Мбит/с. Увеличение скорости было достигнуто тем, что большая часть электронных схем контроллера (сепаратор данных и ФАЧ) была размещена в НЖМД. В интерфейсе ESDI дифференциальные сигналы данных передаются в коде NRZ и сопровождаются дифференциальными сигналами синхронизации. Для передачи дифференциального сигнала требуется два провода и специальные дифференциальные передатчик и приемник (ДПер и ДПр), соединение которых представлено на рис. 11.17.

Рис. 11.17. Дифференциальная связь

Для выбора НЖМД используется три линии DRIVE SELECT, а для непосредственного определения МГ - четыре линии HEAD SELECT. При выполнении специальной команды (04H) «выбор группы головок» можно получить доступ и к большему числу МГ. Для передачи данных применяется восемь дифференциальных линий данных и синхронизации: +WR DATA, +WR CLK, -WR DATA, -WR CLK, +RD DATA, +RD CLK, и т.д. Задний фронт сигнала CLK показывает достоверность сигнала DATA. Линия COMMAND DATA служит для передачи команд последовательным кодом, состоящим из 16 бит данных и одного бита четности. НЖМД с интерфейсом ESDI выполняет следующие команды: «поиск цилиндра», «чтение состояния», «выбор группы головок», «запись», «чтение», «задать конфигурацию» и т.д. Передача команд из контроллера в НЖМД выполняется в режиме запрос - ответ. Для реализации этого режима предусмотрены сигналы: TRANSFER REQ (запрос передачи) и TRANSFER ACK (подтверждение передачи). В интерфейсе ESDI имеется обратная последовательная линия CONFIG/STATUS, через которую НЖМД передает 16 бит и бит четности, отражающие состояние накопителя. Кроме того, в интерфейсе предусмотрены линии управления, по которым из НЖМД передаются сигналы: обнаружения адресной метки сектора, индекса (начала дорожки), готовности, внимания (изменения состояния) и т.д. Существуют различные стандарты ESDI, поэтому контроллер должен быть совместимым с диском. Интерфейс ESDI необходим для дисководов с большой емкостью.

Интерфейс SCSI (интерфейс малых компьютерных систем) разработан для подключения к ПК через хост-адаптер (контроллеры SCSI) разнообразных устройств таких, как контроллеры ESDI, ST506/412, принтеры, стриммеры, CD-ROM и т.п. Интерфейс SCSI содержит около 50 линий связи, осуществляет параллельную передачу байта данных на расстояние до 25 м и имеет скорость 24 - 40 Мбайт/с. Обычно хост-адаптер может управлять работой до 7 подключаемых к нему устройств. На рис. 11.18 показана общая схема сопряжения устройств с помощью интерфейса SCSI.

Рис. 11.18. Схема сопряжения устройств с помощью интерфейса SCSI

Интерфейс SCSI не является системным или приборным интерфейсом - это интерфейс ввода - вывода, допускающий подключение нескольких активных устройств (инициаторов). В каждый момент времени на шине SCSI одно устройство - инициатор, а другое - исполнитель. На см. рис. 11.18 изображена схема сопряжения двух контроллеров SCSI (KSCSI) и контроллеров (К) соответствующих устройств. При наличии нескольких инициаторов на шине выполняется арбитраж с целью приоритетного выбора инициатора, требующего шину SCSI. Для этого каждому из устройств с помощью перемычек присваивается идентификатор (ID), который определяет номер устройства и задает его приоритет (чем больше номер, тем выше приоритет). Каждый KSCSI может быть инициатором (исполнителем) и содержит программно-аппаратные средства, предназначенные для управления работой шины SCSI. В качестве KSCSI выпускаются однокристальные контроллеры с буферной памятью, допускающие непосредственное подключение к системной шине и шине SCSI и реализующие программный обмен или обмен в режиме ПДП с системным П. KSCSI выдает команды и получает данные по параллельной 8-разрядной шине и имеет небольшое число сигналов управления. Передача информации выполняется асинхронно с квитированием (установка запроса и получение сигнала подтверждения для передачи каждого байта). Возможна и более быстродействующая синхронная передача данных в жестко заданные интервалы времени. В работе шины SCSI можно выделить несколько фаз. Фаза «шина свободна» наступает после установки сигнала системного сброса при отсутствии (пассивном уровне) сигналов BSY (шина занята) и SEL (выбор инициатором исполнителя или наоборот). После фазы «шина свободна» возможна реализация фазы арбитража, при выполнении которой инициатором устанавливаются сигнал BSY и бит ID на соответствующую линию D_i (i=0,1, ... ,7) шины данных. Инициатор с максимальным номером (ID) захватывает интерфейс SCSI. Затем инициатор выполняет фазу выборки исполнителя, которому необходимо передать или принять от него данные. С этой целью инициатор устанавливает бит ID исполнителя на линию D_j шины данных и сигнал SEL. После выбора исполнителя реализуется инициатором одна из четырех фаз (связанных с передачей данных): команда, данные, сообщение и состояние. Передача каждого байта данных сопровождается сигналами REQ (запрос) и ACK (подтверждение). Если данные передает инициатор, то исполнитель устанавливает сигнал REQ, а инициатор отвечает выдачей байта данных и формированием затем сигнала ACK. В случае обратной передачи исполнитель выводит байт данных, сопровождая их сигналом REQ. Инициатор принимает данные и отвечает сигналом ACK, по которому исполнитель снимает данные с шины D₀-D₇. Так как шина данных работает в мультиплексном режиме, то для определения вида информации используются сигналы: C/D (команда - данные), I/O (ввод - вывод) и MSG (сообщение). Отличительной особенностью шины SCSI-2 является наличие 24 линий данных, применения новых БИС и высококачественных кабелей. Многие типы ПК имеют SCSI-порт.

Интерфейс IDE (интегрированный электронный дисковод) или ATA (другое обозначение) содержит 40-жильный кабель, выполняет параллельную передачу 8-разрядных или 16-разрядных данных на расстоянии до одного метра и имеет скорость 10 Мбайт/с. Интерфейс IDE реализует те же функции, что и интерфейс ST412, но основное его отличие заключается в том, что почти все функции контроллера реализованы в НЖМД. Контроллер НЖМД содержит только дешифратор базовых адресов и формирователи интерфейсных сигналов. Основные сигналы IDE представлены на рис. 11.19.

Рис. 11.19. Основные сигналы IDE

Интерфейс IDE содержит следующие основные сигналы: RESET (сброс), ALE (строб записи), I/O CHRDY (готовность канала ввода - вывода), CS1F*(CS3F*) (дешифрации базового адреса 1F*(3F*)), IOW (строб записи), IOR (строб чтения), DASP (НЖМД выбран), I/O CS16 (обращение к 16-разрядному порту), IRQ14 (запрос прерывания), D0-D15 (шина данных) и A0-A2 (разряды адреса). Дисководы с интерфейсом IDE используют те же адреса, что и дисководы с интерфейсом ST506/412.

Оглавление

11. Внешние ЗУ на Магнитных и оптических носителях

11.13. Интерфейсы НЖМД