Сделай Сам Свою Работу на 5

Параллельные интерфейсы SCSI





Параллельный интерфейс SCSI существует в нескольких версиях, различающих­ся разрядностью шины, способами передачи сигналов и синхронизации. Физи­чески «узкий» интерфейс SCSI представляет собой шину, состоящую из 18 сиг­нальных и нескольких питающих цепей. В «широком» варианте число сигнальных цепей увеличено. Для защиты от помех каждая сигнальная цепь имеет собствен­ный обратный провод. На применяемых двухрядных разъемах контакты сигналь­ных и обратных цепей располагаются друг против друга. Это позволяет приме­нять в качестве кабелей как витые пары проводов, так и плоские ленточные кабели, где сигнальные и обратные провода чередуются.

По типу сигналов различают линейные (single ended) и дифференциальные (dif­ferential) версии SCSI. Их кабели и разъемы идентичны, но электрической совме­стимости устройств нет.

В широко используемой линейной версии SE (Single Ended) каждый сигнал пере­дается потенциалом с ТТЛ-уровнями относительно общего провода. Здесь общий (обратный) провод для каждого сигнала тоже должен быть отдельным, что сни­жает перекрестные помехи. В SCSI-1 применяются передатчики с открытым кол­лектором, приемники на биполярных транзисторах. Высокий уровень при пассив­ном состоянии передатчиков обеспечивают пассивные терминаторы (см. п. 5.1.2). В SCSI-2 стали применять и передатчики с активным снятием сигнала (active negation). Схема с открытым коллектором для снятия сигнала просто «отпуска­ет» линию, и ее потенциал возвращается в исходное состояние только под действи­ем терминаторов. При активном снятии выходная схема передатчика кратковре­менно форсирует переход линии к потенциалу пассивного состояния, после чего «отпускает» линию; при этом создается иллюзия возможности работы без терми­наторов. В SCSI-3 стандарт SPI предписывает использование интерфейсных схем KMC-n(CMOS).



Дифференциальная версия Diff, или HVD, для каждой цепи задействует пару про­водников, по которым передается парафазный сигнал. Здесь используются спе­циальные дифференциальные приемопередатчики, применяемые и в интерфей­се RS-485, что позволяет значительно увеличить длину кабеля, сохраняя скорость обмена. Дифференциальный интерфейс применяется в дисковых системах серве­ров, но в обычных PC не распространен. Интерфейс HVD (но еще с названием Diff) появился в SCSI-2, а в стандарте SPI-3 (SCSI-3 1999 года) он уже упразднен, поскольку скорость Ultra2 и выше он не выдерживает.




5.1. Параллельные интерфейсы SCSI ___________________________ 117

Низковольтный дифференциальный интерфейс LVD позволяет работать на часто­тах 40, 80 и 160 МТ/с в устройствах Ultra2, UltralGO и Ultra320 SCSI при длине шины 25 м (8 устройств) или 12 м (16 устройств). Устройства LVD совместимы с устройствами SE благодаря возможности их автоматического переконфигури­рования (Multimode LVD). Устройства LVD распознают напряжение на линии DIFFSENS и по низкому уровню напряжения на ней способны переключаться из режима LVD (дифференциальный) в SE (линейный). Контакт разъема, на кото­рый выводится эта цепь, в устройствах SE заземлен, что и обеспечивает автомати­ческое «понижение» режима всех устройств шины до SE, если имеется хотя бы одно устройство SE.

Скорость передачи данных определяется частотой переключений сигналов, изме­ряемой в МТ/с, разрядностью, а в последних версиях и способом синхронизации (одиночная или двойная). Изначально разрядность шины SCSI составляла 8 бит (Narrow), а частота — до 5 МТ/с. Широкий (wide) вариант шины имеет разряд­ность 16 бит. Комбинации этих параметров обеспечивают широкий диапазон про­пускной способности (табл. 5.1), достигающей уже 320 Мбайт/с. В обозначениях пропускной способности интерфейсов встречаются разночтения, здесь приводят­ся названия, используемые фирмой Western Digital в 2000 году. Fast SCSI означа­ет частоту передач 10 МТ/с, временные диаграммы для такого режима определе­ны в SCSI-2. Краткое название Fast-20 соответствует полному «Fast Wide SCSI» (16 бит, 10 MT/s). Режим Ultra SCSI указывает на частоту передач 20 МТ/с, он определен для параллельного интерфейса в SCSI-3. Краткое название Fast-40 соот­ветствует полному «Wide Ultra SCSI» (16 бит, 20 MT/s). Режим Ultra2 SCSI ука­зывает на частоту передач 40 МТ/с, краткое название Fast-80 соответствует пол­ному «Wide Ultra2 SCSI» (16 бит, 40 MT/s). Этот режим, определенный в SCSI-3, в настоящее время является самым распространенным для новых устройств с па­раллельной шиной. Он реализован только в низковольтной дифференциальной версии интерфейса — LVD. В SCSI-3 понятие UltraS SCSI довольно широкое. Ultral60 SCSI означает скорость 160 Мбайт/с и существует только в «широком» (16 бит) варианте. Здесь применяется синхронизация по обоим фронтам сигнала, а также контроль достоверности передач по CRC-кодам, что позволяет «выжать» из кабеля максимальную скорость передачи (как и в Ultra DMA интерфейса ATA). В 2001 году появился интерфейс Ultra320 SCSI со скоростью 320 Мбайт/с.



 

Таблица 5.1.Скорость передачи данных (Мбайт/с) по параллельной шине SCSI  
Разрядность шины, бит Разновидность Обычная Fast Fast-20 (Ultra) Fast-40 (Ultra2) Ultra 160 (UltraS) Ultra320
8 (Narrow) 16 (Wide) 5 10 10 20 20 40 40 80
           

Наиболее популярный интерфейс Ultra2 SCSI обеспечивает хорошее сочетание пропускной способности шины при ее большей длине, цены устройств и совмес­тимости с традиционными устройствами SCSI.


Глава 5. Шина SCSI

Кабели, разъемы, сигналы

Для параллельного интерфейса характерен плоский или круглый гибкий кабель. Плоский кабель, используется для соединения устройств, расположенных в одном корпусе. На нем может быть ;наколото несколько разъемов. При необходимости кабеди; могу;г сращиваться через специальные переходные разъемы, причем толь­ко концевые; Т-образные ответвления недопустимы (допускается длина отвода до 10 см, сюда входит длина проводника от ответвления до входа микросхемы при­емопередатчика). Круглый кабель, состоящий из витых пар, используется для со­единения вне корпусов устройств. ПУ внешнего исполнения обычно имеют два разъема, что позволяет соединить их в цепочку. Длина кабеля зависит от версии интерфейса и часто1ьЦтабл.,5.2Х При.црдсчете суммарной длины кабеля следует учитывать возможность использования одного порта хост-адаптера одновремен­но для внешних и внутренних подключений и, в случае такого подключения, сум­мировать длины внутренних и внешних кабелей. У всех разъемов кабеля контак­ты одноименных [цепейссоединяютея «один в один».

Таблица 5. 2\Максимальная длина кабелей SCSI

 

Тип интерфейса Обычный Fast Ultra Ultra 2 Ultra 160 UltraSZO
  (5 МТ/с) (10 МТ/с) (20 МТ/с) (40 МТ/с) (80 МТ/с) (160 МТ/с)
Линейный Зм 1,5 м "_ ' "' _■ _
(Single ended);     (8устр.),      
      Зм '*•'''      
> l " '.     (4устр.)      
ДиффереН- ; ,.;' 25 м 12м 6 м . _ . . . _
циальный   (16устр.), (16устр.),      
(HVD)   25 м 25 м      
    (8устр.) (8устр.)      
Дифферен- - - - 12м 12м 12м
циальный, ,       (16устр.), (16устр.), (16устр.),
низковольтный       25 м 25 м 25 м
(LVD) >       (8устр.) (8устр.) (Зустр.)

В настоящее время ассортимент разъемов, применяемых в устройствах SCSI, до­вольно широк, что иногда заставляет использовать переходные адаптеры. Разъ­емы различаются как по числу, так и по форме и размеру контактов (о назначении контактов см; ниже). Практически все разъемы двухрядные, и раскладка цепей рассчитана на чередование сигнальных и обратных проводов. Исключения состав­ляют разъемы DВ-25, у которых число «земляных» контактов меньше, чем сиг­нальных, и экзотические трехрядные DB-50. Ниже описаны применяемые типы разъемов.

♦ IDC-50 - разъемы для соединения внутренних устройств (аналогичны разъемам АТА, где применяются 40-контактные IDC-40). Разъемы имеют квадрат­ные штырьковые контакты с шагом 0,1" (2,54 мм), пластмассовый корпус, без кожуха и дополнительных фиксаторов (рис. 5.1, а). На устройствах устанав­ливают вилки (IDC-50M), на ленточных кабелях — розетки (IDC-50F).


5.1. Параллельные интерфейсы SCSI



СХ-50 — разъемы типа Centronics, аналогичные применяемым в принтерах (но 50-контактные). Разъемы имеют пластинчатые контакты с шагом 0,085" (2,16 мм) и внешний металлический кожух (рис. 5.1, б). Применяются для соединения внешних устройств. На корпусе устройства (и SCSI-адаптера) устанавливают розетки (CX-50F), на кабелях — вилки (СХ-50М). Разъемы фиксируются про­волочными скобами, установленными на розетке, входящими в выемки на кор­пусе вилки. Часто называются «внешними SCSI-1» (SCSI-1 External).

Рис.5.1. Разъемы 8-битного устройства SCSI: а — IDC-50P, б — CX-50R в — DB-25P, г— HD-50F

♦ DB-25 — разъемы с круглыми штырьковыми контактами в металлическом ко­жухе D-образной формы (как на LPT-порте компьютера). На устройстве уста­навливается розетка (DB-25F), на кабеле — вилка (DB-25M); фиксация выпол­няется с помощью винтов (рис. 5.1, в). Применяются на некоторых внешних устройствах (например, Zip).

♦ HD-50, они же MiniDSO (рис. 5.1, г), — разъемы со штырьковыми контактами в металлическом кожухе D-образной формы, с высокой плотностью контактов (High Density) — с шагом 0,05" (1,27 мм). На устройстве устанавливается розет­ка (HD-50F), на кабеле — вилка (HD-50M); фиксация выполняется с помощью защелок (клипсов). Часто называются «внешними SCSI-2» (SCSI-2 External).

♦ HD-68, они же MiniD68, — аналогичные разъемы, но с 68 контактами. На устрой­стве устанавливается розетка (HD-68F или MiniD68F), на кабеле — вилка (HD-68M или MiniD68M). Внешние разъемы фиксируются с помощью клип­сов или винтов, внутренние — только на трении. Часто называются разъемами SCSI-3, в настоящее время наиболее широко используются для «широкого» ин­терфейса. На рис. 5.2 показан внешний разъем, слева изображена клипса, спра­ва — резьбовая букса.



Глава 5. Шина SCSI


Рис.5.2. Разъемы 16-битного устройства SCSI HD-68F

VHDCI-68 — внешние разъемы с особо высокой плотностью (Very High Density Connector), контакты в стиле Centronics с шагом 0,8 мм. Применяются нечас­то, иногда их ошибочно называют разъемами SCSI-4 или SCSI-5.

МСХ (Micro-centronics) — разъемы в стиле Centronics, но в миниатюрном ва­рианте. Наиболее распространены разъемы МСХ-68 и МСХ-80, более извест­ные как SCA.

SCA (Single Connector Attachment) — разъем для подключения устройства одним разъемом. Предназначен для подключения дисков, устанавливаемых в шасси с возможностью «горячей» замены (или, по крайней мере, легкой, через лицевую панель). В настоящее время распространена спецификация SCA-2 на разъемах МСХ-80 (рис. 5.3). На устройстве устанавливается вгшся (MCX-80F), на шасси — розетка (МСХ-80М). Кроме интерфейсных сигналов, на разъем выводятся шины питания, ^ также сигналы конфигурирования устройства (идентификатор, режимы и т. п.). На боковых направляющих имеются допол­нительные контакты заземления. Конфигурационные джамперы устанавлива­ются не на устройстве, а на шасси (или на плате адаптера).

 

Рис.5.3. Разъем устройства SCSI с «горячей» заменой SCA-80

Для версии Narrow SCSI использовались разъемы, изображенные на рис. 5.1, для Wide SCSI — на рис. 5.2. Для устройств с «горячей» заменой применяют миниатюр­ный D-образный разъем SCA-2, общий для питания и сигнальных цепей (рис. 5.3). Ассортимент кабелей SCSI довольно широк.

А-кабель. Стандартный для 8-битного интерфейса, 25 пар проводов. Для внут­ренних устройств используется плоский ленточный кабель, для внешних — круг­лый кабель, состоящий из 25 витых пар в общем экране:

• внутренний А-кабель SCSI-1 и SCSI-2 имеет разъемы с низкой плотностью контактов IDC-50 (розетки, см. рис. 5.1, я);

• внешний А-кабель SCSI-1 имеет разъемы Centronics-50 (CX-50M, см. рис. 5.1, б);

• внешний А-кабель SCSI-2 имеет разъемы MiniDSOM (HD-50M, см. рис. 5.1, в).

В-кабелъ. Малораспространенный 16/32-битный расширитель SCSI-2.


5.1. Параллельные интерфейсы SCSI 121

Р-кабелъ. 8/16-битный кабель с 34 парами проводов, снабжен улучшенными миниатюрными экранированными разъемами. Применяется в интерфейсах SCSI-2/3, в 8-битном варианте контакты 1-5,31-39,65-68 не используются:

• внутренний Р-кабель SCSI-3 имеет разъемы HD-68M без фиксаторов;

• внешний Р-кабель SCSI-3 имеет разъемы MiniD68M с фиксаторами;

• внешний Р-кабель SCSI SPI-2 имеет разъемы с особо высокой плотностью VHDCI-68M (иногда такой кабель ошибочно называют кабелем SCSI-4 или SCSI-5).

 

Q-кабелъ. 68-проводное расширение до 32 бит, используется в паре с Р-кабелем и имеет аналогичную конструкцию. Реально Q-кабель так и не использо­вался, в спецификации SCSI SPI-3 уже не рассматривается.

Mac SCSI. Кабель с разъемами DB-25P (см. рис. 5.1, г) — 8-битный, стандарт­ный для Macintosh (назначение контактов см. ниже), используется на некото­рых внешних устройствах (Iomega ZIP Drive). Встречается иная раскладка цепей, если 25-контактный разъем установлен на хост-адаптере.

Существуют также различные варианты кабелей-переходников (с разнотипными разъемами) и адаптеров. Адаптеры представляют собой печатную плату или мо­нолитную конструкцию с разнотипными разъемами. У адаптеров, соединяющих шины разной ширины, может присутствовать терминатор (должен быть отклю­чаемым!) старшего байта (см. п. 5.1.5). Адаптер подключения SCA к обычной шине имеет стандартный разъем подключения питания, а также набор джамперов, зада­ющих конфигурацию устройства.

Назначение контактов разъемов кабелей приведено в табл. 5.3-5.7. Неудобство вызывает система нумерации контактов, которая различна для внешних и внут­ренних разъемов. Однако физическая раскладка проводов на разъеме и в плоском кабеле одинакова, сигнальные линии (прямые) перемежаются обратными прово­дами (заземленными в SE-устройствах).

Таблица 5.3.Разъемы А-кабеля SCSI

 

Контакт IDC-50 / СХ-50 ЦепьЗЕ/Diff Контакт IDC-50 / СХ-50 Цепь
1/1 GND/DBO+ 2/26 DBO#
3/2 GND/DB1+ 4/27 DB1#
5/3 GND/DB2+ 6/28 DB2#
7/4 GND/DB3+ 8/29 DB3#
9/5 GND/DB4+ 10/30 DB4#
11/6 GND/DB5+ 12/31 DB5#
13/7 GND/DB6+ 14/32 DB6#
15/8 GND/DB7+ 16/33 DB7#
17/9 GND/DBPO+ 18/34 DBPO#
19/10 GND/GND 20/35 GND
21/11 GND/GND 22/36 GND

продолжение



Глава 5. Шина SCSI


Таблица 5.3(продолжение)


Контакт IOC-50/ СХ-50 UenbSE/Diff


Контакт IDC-50/CX-50 Цепь


 


23/12 25/13 27/14 29/15 31/16 33/17 35/18 37/19 39/20 41/21 43/22 45/23 47/24 49/25


 

Резерв 24/37
Свободен 26/38
Резерв 28/39
GND 30/40
GND/ATN+ 32/41
GND 34/42
GND/BSY+ 36/43
GND/ACK+ 38/44
GND/RST+ 40/45
GND/MSG+ 42/46
GND/SEL+ 44/47
GND/C/D+ 46/48
GND/REQ+ 48/49
GND/I/O+ 50/50

Резерв

TERMPWR

Резерв

GND

ATN#

GND

BSY#

АСК#

RST#

MSG#

SEL#

C/D#

REQ#

l/0#


Таблица 5.4.Разъемы В-кабеля SCSI

Контакт внутр. / внешн. UenbSE/Diff Контакт внутр./внешн. Цепь


1/1

3/2

5/3

7/4

9/5

11/6

.13/7

15/8

17/9

19/10

21/11

23/12

25/13

27/14

29/15

31/16

33/17

35/18

37/19

39/20

41/21

43/22

45/23


 

GND 2/35
GND/DB8+ 4/36
GND/DB9+ 6/37
GND/DB10+ 8/38
GND/DB11 + 10/39
GND/DB12+ 12/40
GND/DB13+ 14/41.
GND/DB14+ 16/42
GND/DB15+ 18/43
GND/DBP1 + 20/44
GND/ACKB+ 22/45
GND/GND 24/46
GND/REQB+ 26/47
GND/DB16+ 28/48
GND/DB17+ 30/49
GND/DB18+ 32/50
TERMPWR 34/51
TERMPWR 36/52
GND/DB19+ 38/53
GND/DB20+ 40/54
GND/DB21 + 42/55
GND/DB22+ 44/56
GND/DB23+ 46/57

GND

DB8#

DB9#

DB10#

DB11#

DB12#

DB13#

DB14#

DB15#

DBP1#

ACKB#

GND

REQB#

DB16#

DB17#

DB18#

TERMPWR

TERMPWR

DB19#

DB20#

DB21#

DB22#

DB23#


5.1. Параллельные интерфейсы SCSI

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.