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
| 6м
| 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.
|