 |
Ремонт и upgrade компьютеров своими рукамиОСОБЕННОСТИ ИНТЕРФЕЙСА АТА |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
Стандарты АТА позволили избавиться от несовместимости и различных проблем между дисководами IDE и шинами ISA/PCI. Спецификации АТА определяют сигналы выводов 40-контактного разъема, их функции и синхронизацию, стандарты кабеля и т. п. В этом сайте приведены некоторые элементы и функции, определяемые спецификацией АТА. Разъем ввода-вывода АТА Чтобы правильно подключить 40/44-контактный разъем интерфейса АТА (рис. 7.1), его обычно (но не всегда) снабжают ключом. В данном случае ключом служит срез вывода 20, причем соответствующее отверстие в ответной части отсутствует. Всем изготовителям настоятельно рекомендуется использовать разъемы и кабели с ключами (рис. 7.2), поскольку при неправильном подключении кабеля IDE можно вывести из строя как контроллер, так и адаптер шины (и это действительно так, хотя при моих многочисленных ошибках дым из микросхем все-таки не шел). Назначение выводов разъема интерфейса АТА IDE приведено в табл. 7.3. 
Рис. 7.1. Подключение жесткого диска АТА (IDE)
Рис. 7.2. Внешний вид 40-контактного разъема интерфейса АТА
Рис. 7.3. Схема унифицированного 50-контактного разъема,
используемого для подключения 2,5-дюймовых дисководов АТА в портативных
компьютерах с помощью 44-контактного кабеля
В портативных компьютерах для подключения 2,5-дюймового
дисковода обычно используется уменьшенный унифицированный 50-контактный разъем,
выводы того расположены на расстоянии 2 мм (0,079 дюймов) друг от друга. Кроме основной 40-контактной части, которая практически не отличается от
стандартного разъема АТА (за исключением уменьшенного расстояния между
выводами), существуют также дополнительные выводы питания и перемычек. Обычно
для подключения к разъему используется 44-контактный кабель, передающий силовое
напряжение питания и стандартные сигналы АТА. Статус жесткого диска
определяется положением имеющейся на нем перемычки или переключателя: первичный
(Master), вторичный (Slave) или выбор кабеля (Select Cable). Унифицированный 50-контактный
разъем, используемый для подключения 2,5-дюймовых дисководов АТА, отображен на
рис. 7.3.
Обратите внимание на выводы позиций A-D и удаленные выводы
позиций Е и F. Перемычка, используемая для определения статуса жесткого диска,
обычно располагается между контактами позиций В и D. Выводы 41 и 42 разъема
служат для подачи питания напряжением 5 В к логической схеме дисковода (на
монтажную плату) и электродвигателю соответственно; вывод 43 заземлен (т. е.
подключен к общему проводу); вывод 44 является резервным и в данной конструкции
не используется. Обратите внимание, что в 2,5-дюймовых дисководах, в отличие от
дисководов большего величины, используется электродвигатель с рабочим
напряжением 5 В.
Назначение выводов унифицированного 50-контактного разъема
интерфейса АТА, используемого большинством 2,5-дюймовых дисководов (портативные
компьютеры или ноутбуки), приведено в табл. 7.4.
Кабель ввода-вывода АТА Для передачи сигналов между адаптером шины и жестким диском (контроллером) предназначен 40-контактный ленточный кабель (рис. 7.4). Чтобы по возможности не допускать искажения формы сигнала, увеличения задержек и уровня помех, длина кабеля не должна превышать 46 см (18 дюймов). Заметьте, что более новые высокоскоростные интерфейсы IDE наиболее подвержены помехам, возникающим в кабелях, особенно в слишком длинных. В таком кабеле возможно нарушение целостности данных и другие неприятности, которые могут вывести из себя даже самых хладнокровных пользователей. Кроме того, любой жесткий диск, работающий в режимах UDMA Mode 4 (66 Мбайт/с), Mode 5 (100 Мбайт/с) или Mode 6 (133 Мбайт/с) должен использоваться с 80-жильным кабелем. Этот же кабель не помешает и для жесткого диска, использующего режим UDMA Mode 2 (33 Мбайт/с). Я всегда храню специальный высококачественный 80-жильный кабель IDE в комплекте инструментов для тестирования дисков на тот случай, если у меня появится подозрение, что проблемы возникают из-за качества кабеля. В настоящее время применяется два типа кабелей — 40– и 80-жильные. В обоих используются 40-контактные разъемы, а остальные проводники в 80-жильном кабеле заземлены. Такое конструктивное решение позволяет снизить уровень помех в высокоскоростных интерфейсах UltraATA/66 или UltraDMA/66. Новый 80-жильный кабель обратно совместим с 40-жильным, так что лучше использовать именно этот тип кабеля, причем независимо от интерфейса установленного накопителя. 
Рис. 7.4. Кабель ATA (IDE)
Управляющие сигналы интерфейса АТА Здесь описаны наиболее важные сигналы АТА, что позволяет получить более подробную информацию об установке и конфигурировании дисковода. В частности, приведенная информация поможет понять, как работает функция Cable Select (выбор кабеля). Вывод 20 играет роль ключа для правильной ориентации разъема и попросту отсутствует. Этот вывод и соответствующее отверстие в ответной части должны отсутствовать во всех разъемах интерфейса АТА. Все это необходимо для того, чтобы предотвратить неправильное подключение кабеля. Естественно, никаких сигналов к выводу 20 не подводится. На вывод 39 подается сигнал DA/SP {Drive Active/Slave Present), одновременно выполняющий две функции. Сразу после включения компьютера на вывод 39 поступает напряжение, свидетельствующее о наличии в системе вторичного жесткого диска. После этого каждый жесткий диск периодически отсылает сигнал, подтверждающий его активность. Через вывод 28 может передаваться два сигнала: SPSYNC (Spindle Synchronization — синхронизация шпинделя) и CSEL (Cable Select — выбор кабеля). Однако во время установки можно так задать параметры, чтобы использовалась только одна из этих функций. Сигнал SPSYNC может понадобиться для синхронизации вращения шпиндельного двигателя, но чаще всего через указанный вывод передается второй из возможных сигналов — CSEL. С его помощью можно определить жесткий диск либо как первичный (присваивается номер 0), либо как вторичный (присваивается номер 1), не переставляя в них при этом никаких перемычек. Если линию CSEL, к той подключен данный жесткий диск, заземлить (подсоединить к общему проводу), то накопитель будет первичным; если же оставить ее свободной (не подключать к общему проводу), то накопитель окажется вторичным. Линии CSEL для разных жестких дисков можно заземлить (подключить к общему проводу) каждую отдельно, воспользовавшись Y-образным кабелем-раздвоителем. В нем разъем, подключенный к шине IDE, смонтирован в середине кабеля, а разъемы для двух жестких дисков — на противоположных концах. В одной из ветвей кабеля линия CSEL заземлена (первичный жесткий диск), а в другой — свободна. Двухдисковая конфигурация (подключение двух жестких дисков) Установка двух накопителей IDE в одном компьютере может оказаться проблематичной, так как каждый из них имеет собственный контроллер и оба они должны функционировать, будучи подключенными к одной шине. Поэтому важно найти метод, позволяющий адресовать каждую конкретную команду только одному контроллеру. В стандарте АТА предусмотрен способ организации совместной работы двух последовательно подключенных жестких дисков. Статус жесткого диска (первичный или вторичный) определяется либо путем перестановки имеющейся в нем перемычки или переключателя (с обозначением Master для первичного и Slave для вторичного), либо подачей по одной из линий интерфейса управляющего сигнала CSEL {Cable SELect — выбор кабеля). При установке в системе только одного жесткого диска его контроллер реагирует на все команды, поступающие от компьютера. Если жестких дисков два (а следовательно, и два контроллера), то команды поступают на оба контроллера одновременно. Их надо настраивать так, чтобы каждый жесткий диск реагировал только на адресованные ему команды. Именно для этого и служит перемычка (переключатель) Master/Slave и управляющий сигнал CSEL. Большинство накопителей IDE можно сконфигурировать следующим образом: ■ первичный (один накопитель); ■ первичный (два накопителя); ■ вторичный (два накопителя); ■ выбор кабеля. Каждому из контроллеров двух жестких дисков необходимо сообщить его статус — первичный или вторичный. В большинстве новых накопителей используется только один переключатель (первичный/вторичный), а на некоторых еще и переключатель существования вторичного диска (slave present). В табл. 7.5 приведены способы установки этих двух переключателей для большинства накопителей ATA (IDE). Таблица 7.5. Расположение переключателей для большинства накопителей ATA (IDE)
Рис. 7.5. Переключатели накопителя ATA (IDE)
Команды интерфейса АТА Одно из преимуществ интерфейса АТА IDE — расширенная система команд. Этот интерфейс разрабатывался на базе использовавшегося в первых компьютерах IBM AT контроллера WD1003, поэтому все без исключения накопители АТА IDE должны быть совместимы с системой из восьми команд упомянутого контроллера. Этим, в частности, и объясняется простота установки IDE-накопителей в компьютеры. Во всех РС-совме-стимых компьютерах поддержка контроллера WD1003, а следовательно, и интерфейса АТА IDE встроена в системную BIOS. Помимо набора команд контроллера WD1003, в стандарте АТА предусмотрено множество других команд, позволяющих повысить быстродействие и улучшить параметры жестких дисков. Эти команды считаются необязательной частью интерфейса АТА, но некоторые из них используются почти во всех современных жестких дисках и в значительной степени определяют их возможности в целом. По-видимому, наиболее важной из них является команда идентификации жесткого диска. По этой команде из жесткого диска в систему передается блок данных размером 512 байт с подробными сведениями об устройстве. Это позволяет любой программе (в том числе и системной BIOS) определить тип подключенного жесткого диска, компанию-изготовителя, номер модели, рабочие параметры и даже заводской номер изделия. Во многих современных версиях BIOS эта информация запрашивается автоматически, и после ее получения параметры жесткого диска заносятся в CMOS-память. Это избавляет пользователя от необходимости вводить их вручную при конфигурировании инфраструктуры. Кроме того, при таком подходе вы будете застрахованы от ошибок, если впоследствии вдруг забудете первоначально введенные параметры жесткого диска (если при повторном вводе они будут другими, доступ к данным на диске окажется невозможным). Данные, полученные при выполнении команды идентификации жесткого диска, включают в себя ряд сведений, относящихся к данному дисководу: ■ количество адресов логических блоков, доступных при использовании режима LBA; ■ количество физических цилиндров, головок и секторов, доступных в режиме P-CHS; ■ количество логических цилиндров, головок и секторов в текущей трансляции режима L-CHS; ■ поддерживаемые режимы (и скорости) передачи; ■ название компании-изготовителя и номер модели; ■ версия внутренней прошивки; ■ серийный номер; ■ тип или размер буфера, определяющий буферизацию сектора или возможности кэширования. Некоторые общедоступные программы позволяют выполнить эту команду и вывести полученную информацию на экран. Я обычно пользуюсь программой IDEINFO (http: //www.dc.ee. /Files/Utils/IDEINFO. ARJ) или IDEDIAG (эта программа также часто встречается в Internet). Указанные программы особенно эффективны в тех случаях, когда в системе установлена старая версия BIOS, для той параметры жесткого диска приходится вводить вручную. Эти программы считывают необходимую информацию непосредственно с накопителя жесткого диска. Еще две очень важные команды — Read Multiple и Write Multiple. Они позволяют осуществлять так называемый многосекторный обмен данными (т. е. обмен порциями, равными нескольким секторам). В сочетании с возможностью реализации пакетного режима программного ввода-вывода (Programmed I/O — РЮ) это позволяет многократно увеличить общую производительность жесткого диска (по сравнению с работой в одно-секторном режиме). Помимо указанных, существует множество других дополнительных команд, в том числе и специфические команды, определяемые производителями конкретных моделей жестких дисков. Довольно часто некоторые операции, к примеру низкоуровневое форматирование и создание карт поверхностных дефектов, осуществляются именно с помощью таких специфических наборов команд. Поэтому программы низкоуровневого форматирования зачастую бывают уникальными, а производители включают их в комплекты своих IDE-дисков. .
Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник. |
