Опубликован: 17.06.2013 | Уровень: для всех | Доступ: платный
Лекция 4:

Контроллеры

< Лекция 3 || Лекция 4: 12345 || Лекция 5 >

ESDI

По мере роста скорости работы компьютеров интерфейс ST506 перестал удовлетворять всем требованиям и в 1985 году был разработан новый стандарт - ESDI, который, по сути, являлся простым расширением возможностей своего предшественника. Кабели, используемые в спецификации ESDI, внешне не отличаются от кабелей ST506, однако сигналы по ним передаются другие.

ESDI IDC-34
1 GND 2 Head Sel 3 Выбор головки 3
3 GND 4 Head Sel 2 Выбор головки 2
5 GND 6 Write Gate Шлюз записи
7 GND 8 Config/Stat Data Данные конф/сост.
9 GND 10 Transfer Ack Запрос обмена
11 GND 12 Attn Внимание
13 GND 14 Head Sel 0 Выбор головки 0
15 GND 16 Sect/Add MK Found
17 GND 18 Head Sel 1 Выбор головки 1
19 GND 20 Index Индекс
21 GND 22 Ready Готовность
23 GND 24 Trans Req
25 GND 26 Drive Sel 1 Выбор диска 1
27 GND 28 Drive Sel 2 Выбор диска 2
29 GND 30 Drive Sel 3 Выбор диска 3
31 GND 32 Read Gate Шлюз чтения
33 GND 34 Command Data
1 Drive Selected 2 Sect/Add MK Found
3 Seek Complete 4 Addr Mark Enable
5 (reserved) 6 GND
7 Write Clk+ 8 Write Clk-
9 Cartridge Chng 10 Read Ref Clk+
11 Read Ref Clk- 12 GND
13 NRZ Write Data+ 14 NRZ Write Data-
15 GND 16 GND
17 NRZ Read Data+ 18 NRZ Read Data-
19 GND 20 GND

Длина используемых в интерфейсе ESDI кабелей могла достигать 9 футов (3 метра), сигналы передавались главным образом как синфазные (с общей землей), за исключением данных и синхронизации, для передачи которых использовался дифференциальный метод. Данные передавались через последовательную линию порциями по 16 бит, сопровождаемых битом четности. Обеспечивалась также возможность подтверждения передачи данных.

Сепаратор в соответствии с новой спецификацией устанавливался непосредственно на плате винчестера и по кабелю данных передавались уже не аналоговые сигналы, а реальные данные в цифровой форме, что позволяло подобрать параметры сепаратора к конкретному типу устройства, поскольку искажения сигналов в кабеле уже не имели значения. Такой метод повышал надежность передачи данных и увеличивал скорость обмена с контроллером до 10Мбит/сек за счет передачи по кабелю цифровых сигналов. Кроме того, интерфейс ESDI обеспечивал возможность использования винчестеров большой емкости и оптических накопителей.

Интерфейс ESDI обеспечивал три сигнала выбора устройства, что позволяло подключать к нему до 7 накопителей. Сигналы выбора головки позволяли напрямую адресовать до 16 головок, однако специальная команда Select Head Group позволяла использовать до 256 головок (16 групп по 16 головок в каждой).

SCSI

Первоначальный вариант интерфейса SCSI (Small Computer System Interface) был предложен в конце 70-х годов Shugart Associates под названием SASI (Shugart Associates System Interface) взамен разработанной компанией IBM системной шины IPI (интеллектуальный периферийный интерфейс). После неудачи в конкурентной борьбе с фирмой IBM этот интерфейс был предложен комитету ANSI X3T9.2 как интерфейс нижнего уровня под названием SCSI. В 1984 году этот комитет закончил разработку спецификации SCSI-1 и в 1986 году она была опубликована в окончательном виде. Этот интерфейс обеспечивал подключение широкого класса периферийных устройств, таких как винчестеры, принтеры, сканеры, стриммеры, приводы CD-ROM и др. SCSI является интерфейсом системного, а не приборного уровня. В отличие от ST506/412 и других приборных интерфейсов с последовательной передачей информации, SCSI передает биты данных параллельно, что обеспечивает существенное повышение скорости обмена данными между устройством и хост-адаптером.

Интерфейс SCSI используется не только в IBM -совместимых компьютерах, но и семействах Macintosh, SPARC, VAX и др. Одна из причин такого широкого распространения интерфейса SCSI заключается в том, что он не накладывает никаких ограничений на связь между контроллером и периферийным устройством. Шину SCSI можно использовать для связи компьютера с несколькими периферийными устройствами (как внешними, так и внутренними). Более того, допускается совместное использование одного периферийного устройства несколькими компьютерами, подключенными к общей шине SCSI (правда это значительно сложнее сделать, чем написать, но об этом разговор особый). Подключаемые к шине SCSI устройства могут играть роль ведущих ( Initiator ) или ведомых ( Target ), при этом одно и то же устройство может быть ведомым в одних случаях и ведущим - в других. Такое разделение функций устройств позволяет организовать передачу данных с одного периферийного устройства на другое (например, резервное копирование данных с винчестера на стриммерную кассету). Обмен между устройствами по магистрали SCSI происходит в соответствии с протоколом высокого уровня и адресация осуществляется на уровне логических, а не физических (как в ESDI) блоков. Программы для работы со SCSI -устройствами не используют физические характеристики конкретного устройства (число головок, цилиндров и т.п.), а имеют дело с логическими блоками, что дает возможность работы фактически со всеми блочными устройствами.

Для подключения устройств SCSI используется кабель (как правило плоский) с 50-контактными разъемами (Приложение 3). Возможны как синфазная, так и дифференциальная (с помощью "токовой петли") передача данных по кабелю; при синфазной передаче длина кабеля может достигать 6 м, при дифференциальной - 25 м. Для гарантированной передачи сигналов по магистрали SCSI линию требуется согласовывать с помощью терминаторов (набора резисторов), устанавливаемых по обоим концам шины SCSI.

Single Ended IDC-50 Male
1 GND 11 GND 21 GND 31 GND 41 GND
2 DB0 12 DB5 22 GND 32 ATN 42 - MSG
3 GND 13 GND 23 GND 33 GND 43 GND
4 DB1 14 DB6 24 GND 34 GND 44 SEL
5 GND 15 GND 25 Открыт 35 GND 45 GND
6 DB2 16 DB7 26 TERMPWR 36 BSY 46 - C/D
7 GND 17 GND 27 GND 37 GND 47 GND
8 DB3 18 DBP 28 GND 38 BSY 48 - REQ
9 GND 19 GND 29 GND 39 GND 49 GND
10 DB4 20 GND 30 GND 40 RST 50 - I/O
Differential IDC-50 Male
1 Открыт 11 +DB4 21 DIFFSENS 31 GND 41 +SEL
2 GND 12 -DB4 22 GND 32 GND 42 -SEL
3 +DB0 13 +DB5 23 GND 33 +BSY 43 +C/D
4 -DB0 14 -DB5 24 GND 34 -BSY 44 -C/D
5 +DB1 15 +DB6 25 TERMPWR 35 +ACK 45 +REQ
6 -DB1 16 -DB6 26 TERMPWR 36 -ACK 46 -REQ
7 +DB2 17 +DB7 27 GND 37 +RST 47 +I/O
8 -DB2 18 -DB7 28 GND 38 -RST 48 -I/O
9 +DB3 19 +DBP 29 +ATN 39 +MSG 49 GND
10 -DB3 20 -DBP 30 -ATN 40 -MSG 50 GND
Macintosh SCSI (Single Ended)DB-25S Female
1 -REQ 11 -DB5 21 DB1
2 -MSG 12 -DB6 22 DB2
3 -I/O 13 -DB07 23 DB4
4 -RST 14 GND 24 GND
5 -ACK 15 -C/D 25 NC(TERMPW)
6 -BSY 16 GND
7 GND 17 -ATN
8 -DB0 18 GND
9 GND 19 -SEL
10 -DB3 20 DBP

Спецификация SCSI предусматривает подключение к шине до восьми устройств, однако с учетом того, что каждое устройство может содержать 8 логических блоков, а каждый блок - 256 подблоков, возможности расширения являются фактически неограниченными. Каждое подключаемое к шине SCSI устройство имеет свой идентификатор, устанавливаемый с помощью перемычек или переключателей непосредственно в устройстве. Идентификаторы позволяют адресовать устройства и задают их приоритет (чем больше значение идентификатора, тем выше приоритет устройства).

На протяжении последних лет интерфейс SCSI был существенно расширен - появились спецификации Fast-SCSI и Wide-SCSI, обеспечивающие более высокую скорость обмена данными с устройствами SCSI. В настоящее время интерфейс SCSI используется в основном в высокопроизводительных системах, предназначенных для коллективного использования (диски файловых серверов, сканеры и т.д.)

Наименование Разрядность шины Частота шины Пропускная способность Максимальная длина кабеля Максимальное количество устройств
SCSI 8 бит 5 МГц 5 МБайт/сек 6 м 8
Fast SCSI 8 бит 10 МГц 10 МБайт/сек 1,5-3 м 8
Wide SCSI 16 бит 10 МГц 20 МБайт/сек 1,5-3 м 16
Ultra SCSI 8 бит 20 МГц 20 МБайт/сек 1,5-3 м 5-8
Ultra Wide SCSI 16 бит 20 МГц 40 МБайт/сек 1,5-3 м 5-8
Ultra2 SCSI 8 бит 40 МГц 40 МБайт/сек 12 м 8
Ultra2 Wide SCSI 16 бит 40 МГц 80 МБайт/сек 12 м 16
Ultra3 SCSI 16 бит 40 МГц DDR 160 МБайт/сек 12 м 16
Ultra-320 SCSI 16 бит 80 МГц DDR 320 МБайт/сек 12 16
< Лекция 3 || Лекция 4: 12345 || Лекция 5 >
Марат Хабибуллин
Марат Хабибуллин
Валерий Хан
Валерий Хан
Константин Бицуков
Константин Бицуков
Россия
Данил Стригин
Данил Стригин
Россия, г. Ростов - на - Дону