Serial-ATA-Festplattenschnittstelle. Oh, ich habe vergessen, es dir zu sagen. Schnittstelle zum Anschluss einer externen Festplatte

IDE (Integrated Device Electronics) – Schnittstelle von Geräten mit integriertem Controller. Bei der Erstellung dieser Schnittstelle haben sich die Entwickler auf die Verbindung konzentriert Diskettenlaufwerk. Durch den minimalen Abstand des Controllers zur Festplatte steigt die Leistung deutlich.

Die EIDE-Schnittstelle verfügt über einen primären und einen sekundären Kanal, an die jeweils zwei Geräte angeschlossen werden können, sodass es insgesamt vier sein können. Das kann sein Festplatte, CD-ROM- oder Disc-Wahlschalter.

Ihr gesamter digitaler Speicher sollte so konfiguriert sein, dass der Ausfall eines Laufwerks nicht zum Verlust der einzigen Kopie aller Dateien führt. du musst Backups Bilder auf Zusatzgerät wenn Sie sie speichern möchten.

Wenn Sie weniger Laufwerke verwenden größere Größe Speicher vereinfachen Sie die Verfolgung Ihrer Laufwerke sowie die regelmäßige Überprüfung der Integrität Ihrer Daten. Außerdem verbrauchen Sie weniger Energie, um sie am Laufen zu halten, und sparen Lagerraum oder Platz auf dem Schreibtisch. Außerdem sind größere Laufwerke wahrscheinlich neuer und schneller.

Physikalisch wird die IDE-Schnittstelle über ein flaches 40-adriges Kabel realisiert, das über Anschlüsse zum Anschluss eines oder zweier Geräte verfügen kann. Die Gesamtlänge des Kabels sollte 45 Zentimeter nicht überschreiten und zwischen den Anschlüssen sollte ein Abstand von mindestens 15 Zentimetern bestehen.

Je schneller das Laufwerk ist, desto schneller ist der Durchsatz, da der Kopf Bits schneller liest und schreibt. Diese Laufwerke verbrauchen weniger Strom und haben geringere Datenübertragungsraten. Dies macht sie zu einer intelligenten Wahl für Archive und Offline-Backups.

Festplatten verfügen über einen von mehreren integrierten Anschlüssen. Wenn Sie ein Laufwerk kaufen, wird angezeigt, welches Laufwerk eingebaut ist. Dies wird in der Regel über einen Hardware-Jumper oder neuerdings auch über ein Kabel erreicht, das anzeigen kann, ob das Laufwerk als Master oder Slave fungiert.

a - ATA/IDE-Parallelschnittstellenkabel (PATA);
b - 40-poliger PATA-Anschluss;
c - PATA-Anschlüsse auf der Platine;
d – serieller ATA-Anschluss (SATA);
d – SATA-Anschlüsse auf der Platine.

Tabelle mit parallelen ATA-Anschlüssen

Kontakt	Zweck	Kontakt	Zweck	Kontakt	Zweck	Kontakt	Zweck
1	Zurücksetzen	2	Erde	3	Daten 7	4	Daten 8
5	Daten 6	6	Daten 9	7	Daten 5	8	Daten 10
9	Daten 4	10	Daten 11	11	Daten 3	12	Daten 12
13	Daten 2	14	Daten 13	15	Daten 1	16	Daten 14
17	Daten 0	18	Daten 15	19	Erde	20	Schlüssel
21	DDRQ	22	Erde	23	I/O-Aufzeichnung	24	Erde
25	E/A-Lesung	26	Erde	27	10C HRDY	28	Kabelauswahl
29	DACK	30	Erde	31	IRQ	32	Wird nicht benutzt
33	Adresse 1	34	GPIO DMA66-Erkennung	35	Adresse 0	36	Adresse 2
37	Chip Select 1P	38	Chip Select ZR	39	Aktiv	40	Erde

Es gibt verschiedene Varianten der IDE-Schnittstelle, die untereinander aufwärtskompatibel sind.

Es bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter längere Kabel, höhere Bandbreite, Unterstützung mehrerer Laufwerke über die Port-Multiplier-Technologie und mehr Einfache Einstellung. Nun haben wir uns einige Merkmale der Mechanismen angesehen Festplatte Schauen wir uns an, wo sich die Festplatte befinden könnte. Die Anwendung für Ihre Festplatte kann der Computer selbst, ein externes Laufwerk mit einem einzelnen Laufwerk oder ein externes Gehäuse mit mehreren Laufwerken sein.

Wenn Sie zum Speichern Ihres Archivs einen Tower-Computer verwenden, ist es wahrscheinlich, dass sich im Inneren des Computers ein oder mehrere leere Laufwerksschächte befinden, die Folgendes enthalten könnten neue Festplatte. Einige Vorteile der Verwendung interner Laufwerke bestehen darin, dass sie die kostengünstigste Möglichkeit zum Hinzufügen von Speicher sind und am wenigsten Platz beanspruchen. Sie können auch direkt an die Hauptplatine eines Computers angeschlossen werden, sodass sie Folgendes bereitstellen schneller Zugriff. Ein Nachteil besteht darin, dass sie nicht so einfach auszutauschen sind wie externe Laufwerke.

Erweiterte IDE-Spezifikation

Um die Fähigkeiten der IDE-Schnittstelle zu entwickeln, schlug Western Digital seine erweiterte Enhanced IDE-Spezifikation (Synonyme: E-IDE, Fast ATA, ATA-2 und Fast ATA-2) vor, die dann den Status des amerikanischen ANSI-Standards erhielt ATA-2. Es enthält eine Reihe von Neuerungen: Unterstützung für IDE-Laufwerke mit einer Kapazität von über 504 MB, Unterstützung für mehrere IDE-Controller im System und Anschluss von bis zu vier Geräten an einen Controller sowie Unterstützung für Peripheriegeräte, anders als Festplatte(CD-ROM-, CD-R- und DVD-ROM-Laufwerke, LS-120- und ZIP-Laufwerke, Magnetooptik, Streamer usw.). Verlängerung IDE-Spezifikationen um andere Laufwerkstypen zu unterstützen IDE-Schnittstelle auch ATAPI (ATA Packed Interface) genannt. Die Enhanced IDE führt außerdem Elemente der Parallelisierung von Austauschvorgängen und der Überwachung der Datenintegrität während der Übertragung ein.

Abbildung 4 Das Hinzufügen eines externen Einzellaufwerksgehäuses ist eine einfache Möglichkeit, Speicher zu Ihrem hinzuzufügen Computersystem. Externe Einzellaufwerksgehäuse bieten den Vorteil, dass sie leicht zu transportieren sind und die Anforderungen an das Kühlsystem Ihres Computers nicht erhöhen. Die Nachteile sind höhere Kosten und zusätzliche Unordnung.

Sie können Single-Discs erhalten externe Ressourcen zwei Wege. Diese Geräte bieten eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit, Ihrem System Speicher hinzuzufügen. Sie haben jedoch häufig eine kürzere Garantie als ein reines Laufwerk und weisen häufig Mängel auf Bandbreite. Hersteller verkaufen oft ihre leistungsschwächsten Laufwerke in externen Anwendungen. Sie können auch ein separates Gehäuse und ein internes Laufwerk erwerben und diese wie im Bild gezeigt kombinieren. Wir mögen diese Option, weil sie mehr Kontrolle über die Komponenten bietet und weil wir sie wiederverwenden können, wenn die Kapazität des Laufwerks zu groß wird. Sie können kaufen externer Speicher als fertiges Gerät. . Multi-Disk-Gehäuse sind eine hervorragende Lösung für große Archive.

a - ATA 2 und ATA 3.
b – Ultra ATA.
c – Ultra ATA/66.

Die erweiterte IDE-Schnittstellenspezifikation bietet Unterstützung für PIO-Modus 3 und 4 sowie DMA Single Word Mode 2 und Multi Word DMA Mode 1 und 2. Die maximale Datenübertragungsrate auf dem Bus im PIO-Modus 3 beträgt 4,1 MB/s und PIO-Modus 4 und Einzelwort-DMA-Modus 2 – 16,7 MB/s. Mit dem Multi Word DMA Mode 2 erreichen Sie eine Spitzenübertragungsgeschwindigkeit von über 20 MB/s.

Obwohl sie größer sind, ist die Störung geringer als bei mehreren Einzelantriebsgehäusen. Und wenn Sie einmal eine große Aufbewahrungsbox gekauft haben, können Sie diese kostengünstiger befüllen interne Laufwerke, die Sie später durch Laufwerke mit größerer Kapazität ersetzen können, wenn mehr Platz benötigt wird. Dies ist die Vereinbarung, die wir derzeit genehmigen.

Konfigurationen der Festplattenkapazität

Diese Geräte bieten eine einfache Möglichkeit, Ihrem Computer mehr Speicher hinzuzufügen. Da wir nun über Laufwerke Bescheid wissen und wissen, wie sie physisch verbunden werden können, müssen wir uns mit der logischen Konfiguration befassen. Erscheint jede Festplatte als ein Volume, weil mehrere Volume-Partitionen oder mehrere Festplatten so aussehen, als wären sie eine einzelne Festplatte?

Der nächste Schritt in der Entwicklung der IDE/ATA-Schnittstelle war der Ultra ATA-Standard (auch bekannt als Ultra DMA, ATA-33, DMA-33, ATA-3). Ultra ATA ist der De-facto-Nutzungsstandard Schneller Modus DMA – Modus 3, bietet eine Datenübertragungsrate von 33,3 MB/s. Um eine zuverlässige Datenübertragung über dasselbe Kabel zu gewährleisten, verwenden wir Sonderregelungen Fehlerkontrolle und -korrektur unter Beibehaltung der Abwärtskompatibilität mit früheren Standards – ATA und ATA-2.

Tabelle der Eigenschaften von IDE/ATA-Schnittstellen

Spezifikation	ATA-1	ATA-2	ATA-3	ATA/ATAPI-4	ATA/ATAPI-5	ATA/ATAPI-6	ATA/ATAPI-7
Synonyme	ATA, IDE	EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA	EIDE	ATA-4, UltraATA/33	ATA-5, UltraATA/66	ATA-6, Ultra ATA/100	ATA-7, Ultra ATA/133
Bandbreite, MBy/s	3.3-8.3	11.1-16.6	16	16.7-33.3	44.4-66.7	100	133-150
Anzahl der Verbindungen	2	2	2	2 pro Kabel	2 pro Kabel	2 pro Kabel	1 pro Kabel
Kabeleigenschaften	40 Kontakte	40 Kontakte	40 Kontakte	40 Kontakte	40 Kontakte, 80 Drähte	40 Kontakte, 80 Drähte	7 Kontakte
Neue Eigenschaften		28-Bit-Logikblockadressierung (LBA)	SCHLAU.	ATAPI-Schnittstelle, Unterstützung für CD-ROM, Streamer und mehr.	80-adriges Kabel	48-Bit-LBA	SATA 1.0, Unterstützung für lange logische/physikalische Blöcke
Maximale Festplattengröße	137 GB (128 GiBi)					144 PB (128 PiBi)
Keine CRC-Kontrolle	Nein	Nein	Nein	Essen	Essen	Essen
Datum der Ausstellung	1981	1994	1996	1997	1999	2000	2003
1 ANSI-Standard	X3.221-1994	HZ. 279-1996	X3.298-1997	NCITS 317-1998	NCITS 340-2000	NCITS 361-2002	NCITS 397-2005 1

Schließlich - Ultra ATA/66-, Ultra ATA/100- und Ultra ATA/133-Schnittstellen, die eine Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von 66.100 bzw. 133-150 MB/s ermöglichen.

Serielle Schnittstelle Serial ATA (SATA). Die Hauptvorteile von Serial ATA im Vergleich zu Parallel ATA (PATA):

die Anzahl der Anschlusspins wurde reduziert (auf 7 statt 40);
die Signalspannung wird reduziert (auf 500 mV im Vergleich zu 5 V bei PATA);
kleineres, praktischeres Kabel für die Verkabelung mit einer Länge von bis zu 1 m;
Die Möglichkeiten zur Fehlererkennung und -korrektur wurden verbessert.

Die erste Generation (bekannt als SATA/150 oder SATA 1) kam Mitte 2002 auf den Markt und unterstützte Datenübertragungsraten von bis zu 1,5 Gbit/s. SATA 1 verwendet ein 8V/10V-Physical-Layer-Codierungsschema mit einer Effizienz von 80 %, was zu Folgendem führt: echte Geschwindigkeit bei 1,2 Gbit/s oder 150 MB/s.

Die nächste Version (SATA 3,0 Gbit/s) verwendet ebenfalls eine 8V/10V-Schaltung, sodass die maximale Übertragungsgeschwindigkeit 2,4 Gbit/s oder 300 MB/s beträgt. Heutige Festplattengeräte unterstützen solche Geschwindigkeiten jedoch nicht, sodass die tatsächliche Leistung des Systems durch die Fähigkeiten des Laufwerks begrenzt ist. Die 3,0-Gbit/s-Spezifikation wird häufig als „Serial ATA 2“ („SATA 2“) sowie als SATA 3.0 oder SATA/300 bezeichnet und setzt die Reihe von ATA/100, ATA/133 und SATA/150 fort.

Die SCSI-Schnittstelle wurde Ende der 1970er Jahre von Shugart Associates entwickelt. Ursprünglich als SASI (Shugart Associates System Interface) bekannt, wurde es nach der Standardisierung im Jahr 1986 bereits unter dem Namen SCSI (ausgesprochen „Story“) zu einem der Industriestandards für den Anschluss von Peripheriegeräten – Festplatten, Bandlaufwerken, Wechselfestplatten und Magnetzündern -optische Laufwerke, Scanner, CD-ROM und CD-R, DVD-ROM und dergleichen Bis zu acht Geräte können an den SCSI-Bus angeschlossen werden, einschließlich des Haupt-SCSI-Controllers (oder Host-Adapters).

Die SCSI-Schnittstelle ist parallel und physikalisch ein Flachkabel mit 25-, 50- und 68-poligen Anschlüssen zum Anschluss von Peripheriegeräten. Der SCSI-Bus enthält acht Datenleitungen, gefolgt von einer Paritätsleitung und neun Steuerleitungen. Der SCSI-Standard definiert zwei Methoden der Signalübertragung: Single-Ended oder asymmetrisch (Single Ended) und differenziell (Differential). Im ersten Fall gibt es einen Draht mit Nullpotential („Masse“), relativ zu dem Signale über Datenleitungen mit Signalpegeln entsprechend der TTL-Logik übertragen werden. Bei der differenziellen Signalübertragung werden jeder Datenleitung zwei Adern zugeordnet und das Signal auf dieser Leitung durch Subtraktion der Potentiale an deren Ausgängen gewonnen. Dadurch wird eine bessere Störfestigkeit erreicht, wodurch Sie die Kabellänge erhöhen können.

a - allgemeine Architektur;
b - SCSI-Adapter.

Für SCSI-Schnittstelle Es sind Abschlusswiderstände erforderlich (passende Widerstände, die Signale an den Enden des Kabels absorbieren und die Bildung von Echos verhindern).

SCSI-Geräte sind auch in einer Daisy-Chain verbunden, wobei jedes SCSI-Gerät eine eigene Adresse (SCSI-ID) im Bereich von 0 bis 7 (oder von 0 bis 15) hat. Der höchste SCSI-ID-Wert wird normalerweise als Adresse der Controllerplatine verwendet – 7(15), Adresse Boot-Diskette Die SCSI-ID ist 0 und die zweite Festplatte ist 1. Der Austausch zwischen Geräten am SCSI-Bus wird durch eine standardisierte Befehlsliste (Common Command Set, CCS) bestimmt. Software Bei der SCSI-Schnittstelle werden die physikalischen Eigenschaften des Laufwerks (d. h. die Anzahl der Zylinder, Köpfe usw.) nicht beeinflusst, sondern nur logische Datenblöcke, also beispielsweise ein Scanner oder eine Festplatte und ein CD-R-Laufwerk kann in einer SCSI-Kette platziert werden.

Geräte werden vom SCSI-Controller sofort nach dem Einschalten abgefragt. Gleichzeitig wird für SCSI-Geräte die automatische Gerätekonfiguration (Plug-and-Play) mithilfe des SCAM-Protokolls (SCSIConfigured AutoMagically) implementiert, bei dem SCSI-ID-Werte automatisch zugewiesen werden. Für die standardisierte Verwaltung von SCSI-Geräten ist ASPI (Advanced SCSI Programming Interface) die am weitesten verbreitete Softwareschnittstelle.

SCSI-Spezifikationen

Es gibt mehr als ein Dutzend verschiedene Versionen der SCSI-Schnittstelle. Die wichtigsten davon sind SCSI-1, Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI und Ultra 2 SCSI.

Die Hauptmerkmale des SCSI-Busses sind:

Breite – 8 oder 16 Bit („schmal“ oder „breit“);
die Frequenz, mit der der Bus getaktet wird;
physikalische Art der Schnittstelle (unipolar, differenziell, optisch).

Die Geschwindigkeit wird hauptsächlich von den ersten beiden Parametern beeinflusst. Sie werden normalerweise als Präfixe vor dem Wort SCSI geschrieben.

Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit des Gerätecontrollers kann berechnet werden, indem man die Busfrequenz nimmt und, wenn „Wide“ verfügbar ist, diese mit 2 multipliziert (z. B. FastSCSI – 10 MB/s, Ultra2WideSCSI – 80 MB/s).

Serielle SCSI-Schnittstellen

Vier neuere Versionen von SCSI, nämlich SSA (Serial Storage Architecture), FC-AL und Serial Attached SCSI (SAS), haben sich vom traditionellen Parallel-SCSI-Standard entfernt und konzentrieren sich auf die Datenübertragung über serielle Kommunikation. Die Hauptvorteile der seriellen Schnittstelle sind hohe Datenübertragungsraten; „heiß“ ein-aus; bessere Störfestigkeit.

SCSI-Schnittstellenversionstabelle (Generation).

Reifentyp	Max. Geschwindigkeit, MB/s	Busbreite (Bittiefe)	Maximale Kommunikationslänge (abhängig von der Art der Signale) in Metern			Maximale Anzahl an Verbindungen
Reifentyp	Max. Geschwindigkeit, MB/s	Busbreite (Bittiefe)	S.E.	LVD	HVD	Maximale Anzahl an Verbindungen
SCSI-1	5	8 (schmal)	6	-	25	8
Schnelles SCSI	10	8	3	-	25	8
Schnelles Wide SCSI	20	16 (breit)	3	-	25	16
Ultra-SCSI	20	8	1.5	-	25	8
Ultra-SCSI	20	8	3	-	-	4
Wide Ultra SCSI	40	16	-	-	25	16
Wide Ultra SCSI	40	16	1.5	-	-	8
Wide Ultra SCSI	40	16	3	-	-	4
Ultra2 SCSI	40	8	Nicht für Geschwindigkeiten über Ultra definiert	12	25	8
Wide Uitra2 SCSI	80	16	-	12	25	16
Ultra3 SCSI oder Ultra 160 SCSI	160	16		12	Nicht definiert für Geschwindigkeiten über Ultra2	16
Ultra320 SCSI	320	16	-	12	-	16
S.S.A.	40	1	25			96(192)
SSA40	80	1	25			96(192)
FC-AL 1 GB	100	1	500-3000			127
FC-AL 2 GB	200	1	500-3000			127
FC-AL4Gb	400	1	500-3000			127
SAS 3 Gbit/s	300	1	6			16 256
Fibre-Channel	2000	Unentschlossen	10 000-100 000			Nicht definiert

Terminatoren, Steckverbinder

Basierend auf der Art der Signale gibt es lineare (Single Ended) und differenzielle (Differential) Versionen von SCSI; ihre Kabel und Anschlüsse sind identisch, es besteht jedoch keine elektrische Kompatibilität zwischen den Geräten.

Die differenzielle Version für jedes Signal verwendet verdrilltes Paar Leitern und speziellen Transceivern, während eine große Gesamtkabellänge unter Beibehaltung akzeptabel ist Hochfrequenz Austausch. Die Differenzschnittstelle wird im Hochleistungsbereich verwendet Plattensysteme Server, aber in regelmäßigen Abständen persönliche Computer nicht üblich.

In der linearen Version muss das Signal entlang eines Leiters übertragen werden, der mit einem Neutralleiter (Rückleiter) verdrillt (oder zumindest in einem Flachkabel vom anderen getrennt) ist.

SCSI-Geräte werden durch Kabel in einer Kette verbunden; Abschlusswiderstände werden an den äußersten Geräten angeschlossen. Eines der extremen Geräte ist oft der Host-Adapter. Es kann für jeden Kanal sowohl einen internen als auch einen externen Anschluss haben.

Aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften werden folgende Arten von Abschlusswiderständen unterschieden:

passiv (SCSI-1) mit einem Widerstand von 132 Ohm (normale Widerstände). Diese Terminatoren sind nicht für Hochgeschwindigkeits-SCSI-2-Modi geeignet;
aktiv (110 Ohm) – spezielle Abschlusswiderstände, um den Betrieb bei einer Frequenz von 10 MHz in SCSI-2 sicherzustellen;
FPT (Forced Perfect Terminator) ist eine verbesserte Version aktiver Terminatoren mit Emissionsbegrenzern.

Aktive Terminatoren benötigen Strom; hierfür gibt es spezielle TERMPWR-Schnittstellenleitungen.

Kabel

Das Angebot an SCSI-Kabeln ist recht groß. Wichtigste genormte Kabel:

A-Kabel: Standard für 8-Bit-SCSI-Schnittstelle, 50-adriges internes Kabel (IDC-50-Anschlüsse) oder extern abgeschirmtes Kabel (Centronics-50-Anschlüsse).
B-Kabel: 16-Bit-SCSI-2-Expander, nicht allgemein verfügbar.
P-Kabel: 16-Bit-SCSI-2/3,68-Draht mit verbesserten abgeschirmten Miniaturanschlüssen, universell für interne und externe Kabel von 8-, 16- und 32-Bit-Versionen von SCSI (in der 8-Bit-Version sind Pins 1- 5,31-39,65-68 werden nicht verwendet); Die Anschlüsse für externe Anschlüsse sehen aus wie eine Miniaturversion von Centronics mit Flachkontakten, die internen verfügen über Stiftkontakte.
Q-Kabel: 68-adrige Erweiterung auf 32 Bit, verwendet in Verbindung mit einem P-Kabel.
D-25P-Anschlusskabel: 8-Bit, Standard für Macintosh, wird bei einigen verwendet Externe Geräte(Iomega ZIP-Laufwerk).

Tabelle der Datenübertragungsraten, Längen und Kabeltypen SCSI-1, SCSI-2

Verschiedene Variationen von Adapterkabeln sind möglich.

Die Belegung der Steckerkontakte am Beispiel eines gemeinsamen A-Kabels ist in der Tabelle dargestellt.

Tabelle mit SCSI-A-Kabelanschlüssen

Anschlussstift	Signal	Anschlussstift	Signal
1	GND	26	DB0#
2	GND	27	DB1#
3	GND	28	DB2#
4	GND	29	DB3#
5	GND	30	DB4#
6	GND	31	DB5#
7	GND	32	DB6#
8	GND	33	DB7#
9	GND	34	DBParity#
10	GND	35
11	GND	36
12	GND/Reserviert	37	Reserviert
13	Offen	38	TERMPWR
14	Reserviert	39	Reserviert
15	GND	40
16	GND	41	ATN#
17	GND	42	GND
18	GND	43	BSY#
19	GND	44	ACK#
20	GND	45	RST#
21	GND	46	NACHRICHT#
22	GND	47	SEL#
23	GND	48	CD#
24	GND	49	REQ#
25	GND	50	E/A

Reifen. Wie der PCI-Bus übernimmt auch der SCSI-Bus die Fähigkeit, Informationen zwischen beliebigen Gerätepaaren auszutauschen. Am häufigsten erfolgt der Austausch natürlich zwischen dem Host-Adapter und Peripheriegeräten. Das Kopieren von Daten zwischen Geräten kann ohne Zugriff auf den Computersystembus erfolgen. Großes Potenzial haben hier Smart-Host-Adapter mit integriertem Cache-Speicher. An jedem Austausch auf dem Bus nehmen sein Initiator (Initiator) und das Zielgerät (Target) teil. Die Tabelle zeigt den Zweck der Bussignale.

SCSI-Bus-Signalzuordnungstabelle

Signal	Quelle: I=Initiator, T=Ziel	Zweck
DBx#	-	Inverser Datenbus mit Paritätsbits
TERMPWR	-	Stromversorgung für Terminatoren
ATN#	ICH	Aufmerksamkeit
BSY#	ES	Der Bus ist beschäftigt
REQ#	T	Antrag auf Datenübertragung
ACK#	ICH	Auf REQ# antworten
RST#	ES	Zurücksetzen
NACHRICHT#	T	Das Ziel übermittelt eine Botschaft
SEL#	ES	Auswählen eines Zielgeräts durch den Initiator oder Erneute Auswahl des Initiators durch das Zielgerät
CD#	T	Steuerung (0) / Daten (1) auf dem Bus
l/0#	T	Übertragungsrichtung relativ zum Initiator oder zur Phase Auswahl (1) / Neuauswahl (0)

Konfigurationsoptionen für SCSI-Geräte

Alle Geräte am Bus müssen einheitlich konfiguriert sein. Für sie müssen Sie die folgenden Grundparameter programmgesteuert oder mithilfe von Jumpern einstellen.

Geräte ID- SCSI-ID – Adresse 0-7 (oder 0-15), eindeutig für jedes Gerät am Bus. Normalerweise wird dem Host-Adapter, der die höchste Priorität haben sollte, die ID 7 zugewiesen. Die werkseitige Zuweisung der Geräte-IDs wird in der Tabelle angezeigt, ist jedoch nicht erforderlich. Geräte werden durch einen Positionscode adressiert (obwohl die ID durch einen 3-4-Bit-Code angegeben wird), der die Adressierungskompatibilität zwischen 8- und 16-Bit-Geräten am selben Bus gewährleistet. Die SCSI-ID-Nummer wird normalerweise über Jumper eingestellt (obwohl es bei SCSI neue Standards gibt, die Plug-and-Play ähneln und keine Jumper erfordern).

Tabelle der Werkseinstellungen der Gerätekennungen

Paritätskontrolle – SCSI-Parität

Wenn mindestens ein Gerät an einem Bus die Parität nicht unterstützt, muss sie auf allen Geräten an diesem Bus deaktiviert werden. Die Paritätskontrolle, insbesondere bei Festplattengeräten, ist ein Mittel zum Schutz vor Datenverfälschungen während der Übertragung.

Terminatoren aktivieren – Terminierung

Aktive Abschlusswiderstände können über einen einzelnen Jumper aktiviert oder sogar über ein Softwaresignal gesteuert werden. Terminatoren sollten nur auf den äußersten Geräten in der Kette aktiviert werden.

Terminator Power - TerminatorPower

Die Spannungsversorgung der Abschlusswiderstände per Jumper oder per Software muss bei Verwendung aktiver Abschlusswiderstände an mindestens einem Gerät eingeschaltet sein.

SCSI-synchrone Aushandlung

Der synchrone Austauschmodus, der eine hohe Leistung bietet, wird durch gegenseitige Vereinbarung der Geräte ermöglicht. Wenn jedoch mindestens ein Gerät am Bus dies nicht unterstützt, muss die Aushandlung auf dem Host-Adapter deaktiviert werden. Wenn der Austausch außerdem von einem synchronen Gerät initiiert wird, unterstützt der Host diesen Modus.

Start auf Befehl – Start auf Befehl oder verzögerter Start – verzögerter Start

Wenn diese Option aktiviert ist, startet die Geräte-Engine nur auf Befehl des Host-Adapters, wodurch Sie die Spitzenlast der Stromversorgung beim Einschalten reduzieren können. Der Host startet die Geräte nacheinander.

Trennung aktivieren

Durch Auswahl dieser Option können Geräte vom Bus getrennt werden, wenn die Daten nicht bereit sind. Dies ist im Multitasking-Modus mit mehreren Peripheriegeräten am Bus sehr effektiv.

Host-Adapter

Der SCSI-Hostadapter ist ein wichtiger Schnittstellenknoten, der die Leistung des SCSI-Gerätesubsystems bestimmt. Es gibt eine große Auswahl an Adaptern, angefangen bei den einfachsten, an die Sie nur Geräte anschließen können, die nicht leistungskritisch sind.

Die Konfiguration von SCSI-Hostadaptern aus Sicht des SCSI-Busses unterscheidet sich nicht von der Konfiguration anderer Geräte (siehe oben). Bei modernen Adaptern wird anstelle von Jumpern die Softwarekonfiguration verwendet. Das Konfigurationsdienstprogramm ist normalerweise in der BIOS-Erweiterung (auf der Adapterkarte) enthalten und wird während der Initialisierung während des POST zur Ausführung aufgefordert.

Eine Speicherschnittstelle ist eine Reihe elektronischer Geräte, die den Informationsaustausch zwischen dem Gerätecontroller (Cache-Puffer) und dem Computer sicherstellen. Derzeit verwenden IBM-PC-Desktop-PCs häufiger als andere zwei Arten von ATAPI-Schnittstellen – AT Attachment Packet Interface (Integrated Drive Electronics – IDE, Enhanced Integrated Drive Electronics – EIDE) und SCSI (Small Computers System Interface).

SchnittstelleIDE wurde als kostengünstige und leistungsstarke Alternative zu Hochgeschwindigkeits-ESDI- und SCSI-Schnittstellen entwickelt. Die Schnittstelle dient zum Anschluss zweier Festplattengeräte. Eine Besonderheit von Festplattengeräten, die mit der IDE-Schnittstelle arbeiten, besteht darin, dass sich der Festplattencontroller selbst zusammen mit einem integrierten internen Cache-Puffer auf der Platine des Laufwerks befindet. Dieses Design vereinfacht den Aufbau der Schnittstellenkarte selbst deutlich und ermöglicht es, diese nicht nur auf einer separaten, in den Systembus-Stecker eingesteckten Adapterplatine zu platzieren, sondern auch direkt darauf zu integrieren Hauptplatine Computer. Die Schnittstelle zeichnet sich durch extreme Einfachheit, hohe Leistung, geringe Größe und relativ niedrige Kosten aus.

Schemata zum Anschließen des Adapters an Laufwerke in der IDE-Schnittstelle

Heute wurde die IDE-Schnittstelle durch die Idee von Western Digital ersetzt – Enhanced IDE, kurz EIDE. Jetzt ist es Die beste Option für die überwiegende Mehrheit der Desktop-Systeme. EIDE-Festplatten sind deutlich günstiger als SCSI-Laufwerke ähnlicher Kapazität und stehen ihnen in der Leistung in Einzelplatzsystemen in nichts nach, zudem verfügen die meisten Mainboards über einen integrierten Dual-Channel-Controller zum Anschluss von vier Geräten. Was ist neu in der Enhanced IDE im Vergleich zur IDE?

Dies liegt zum einen an der großen Kapazität der Festplatten. Wenn IDE keine Festplatten mit mehr als 528 Megabyte unterstützt, unterstützt EIDE Volumes von bis zu 8,4 Gigabyte pro Controller-Kanal.

Zweitens sind mehr Geräte daran angeschlossen – vier statt zwei. Bisher gab es nur einen Controller-Kanal, an den zwei IDE-Geräte angeschlossen werden konnten. Mittlerweile gibt es zwei solcher Kanäle. Der Hauptkanal, der normalerweise auf einem lokalen Hochgeschwindigkeitsbus liegt, und ein Hilfskanal.

Drittens ist die ATAPI-Spezifikation (AT Attachment Packet Interface) erschienen, die es ermöglicht, nicht nur Festplatten, sondern auch andere Geräte – Streamer und CD-ROM-Laufwerke – an diese Schnittstelle anzuschließen.

Viertens ist die Produktivität gestiegen. Laufwerke mit IDE-Schnittstelle zeichneten sich durch eine maximale Datenübertragungsrate von 3 Megabyte pro Sekunde aus. EIDE-Festplatten unterstützen mehrere neue Datenübertragungsmodi. Dazu gehören PIO (Programmed Input/Output) Mode 3 und 4, die Datenübertragungsraten von 11,1 bzw. 16,6 Megabyte pro Sekunde ermöglichen. Programmierbare E/A ist eine Methode zur Datenübertragung zwischen einem Peripheriegeräte-Controller und dem RAM des Computers über Datenübertragungsbefehle und CPU-E/A-Ports.

Fünftens wird der direkte Speicherzugriffsmodus unterstützt – Multiword Mode 1 DMA (Direct Memory Access) oder Multiword Mode 2 DMA und Ultra DMA, die den Datenaustausch im exklusiven Modus unterstützen (d. h. wenn der E/A-Kanal nur ein Gerät bedient). . DMA ist ein weiterer Weg zum Übertragen von Daten von einem Peripheriegeräte-Controller zu RAM Der Unterschied zum PIO besteht darin, dass der zentrale Prozessor des PCs nicht genutzt wird und seine Ressourcen für andere Aufgaben frei bleiben. Peripheriegeräte werden von einem speziellen DMA-Controller bedient. Die Geschwindigkeit erreicht 13,3 und 16,6 Megabyte pro Sekunde und bei Verwendung von Ultra DMA und dem entsprechenden Bustreiber 33 Megabyte pro Sekunde. EIDE-Controller verwenden den PIO-Mechanismus auf die gleiche Weise wie einige SCSI-Adapter, Hochgeschwindigkeits-SCSI-Adapter funktionieren jedoch nur mit der DMA-Methode.

Sechstens wurde das Befehlssystem zur Gerätesteuerung, Datenübertragung und Diagnose erweitert, der Cache-Puffer für den Datenaustausch vergrößert und die Mechanik deutlich verbessert.

Seagate und Quantum verwenden anstelle der EIDE-Spezifikation die Fast ATA-Spezifikation für Laufwerke, die PIO-Modus 3 und DMA-Modus 1 unterstützen, und diejenigen, die im PIO-Modus 4 und DMA-Modus 2 arbeiten, werden als Fast ATA-2 bezeichnet.

Intelligente MultifunktionsschnittstelleSCSI wurde bereits Ende der 70er Jahre als Gerät zur Verbindung eines Computers und eines intelligenten Festplatten-Controllers entwickelt. Die SCSI-Schnittstelle ist universell und definiert einen Datenbus zwischen dem Zentralprozessor und mehreren externen Geräten, die über einen eigenen Controller verfügen. Neben elektrischen und physikalischen Parametern werden auch Befehle definiert, mit deren Hilfe am Bus angeschlossene Geräte miteinander kommunizieren. Die SCSI-Schnittstelle definiert die Prozesse auf beiden Seiten des Busses nicht im Detail und ist eine Schnittstelle in Reinform. Die SCSI-Schnittstelle unterstützt eine viel größere Auswahl an Peripheriegeräten und ist durch ANSI (X3.131-1986) standardisiert.

Heutzutage sind hauptsächlich zwei Standards im Einsatz: SCSI-2 und Ultra SCSI. Im Fast SCSI-2-Modus erreichen die Datenübertragungsraten bis zu 10 Megabyte pro Sekunde bei Verwendung eines 8-Bit-Busses und bis zu 20 Megabyte bei Verwendung eines 16-Bit-Fast Wide SCSI-2-Busses. Der später erschienene Ultra-SCSI-Standard bietet eine noch höhere Leistung – 20 Megabyte pro Sekunde für einen 8-Bit-Bus und 40 Megabyte für einen 16-Bit-Bus. Das neueste SCSI-3 verfügt über einen größeren Befehlssatz, die Leistung bleibt jedoch auf dem gleichen Niveau. Alle heute verwendeten Standards sind mit früheren Versionen kompatibel

Koppeln externer Geräte über SCSI-Schnittstelle

von oben nach unten, d. h. Sie können alte SCSI-Geräte an SCSI-2- und Ultra-SCSI-Adapter anschließen. Schnittstelle SCSI-Wide, SCSI-2, SCSI-3 – Standards zum Modifizieren der SCSI-Schnittstelle, entwickelt vom ANSI-Komitee. Das allgemeine Verbesserungskonzept zielt darauf ab, die Busbreite auf 32 zu erhöhen, die Länge des Verbindungskabels zu erhöhen und die maximale Datenübertragungsrate bei gleichzeitiger Wahrung der Kompatibilität mit SCSI zu erhöhen. Dies ist der flexibelste und standardisierteste Schnittstellentyp, der zum Anschluss von 7 oder mehr Peripheriegeräten verwendet wird, die mit einem SCSI-Schnittstellencontroller ausgestattet sind. Die SCSI-Schnittstelle bleibt recht teuer und die leistungsstärkste der Schnittstellenfamilie für Peripheriegeräte von Personalcomputern, und um ein Laufwerk mit einer SCSI-Schnittstelle anzuschließen, muss man zusätzlich einen Adapter installieren, denn Nur wenige Motherboards verfügen über einen integrierten SCSI-Adapter.