新聞中心

EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 串行ata技術(shù)詳解及其應(yīng)用

串行ata技術(shù)詳解及其應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-06-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

除了電纜與連接器機(jī)械方面之外,規(guī)格說(shuō)明書還考慮了一些電氣問(wèn)題以確保外部連接的驅(qū)動(dòng)器滿足靜電放電(ESD)與電磁干擾(EMI)輻射與敏感性的規(guī)章要求。圖3還顯示了使用罩在信號(hào)導(dǎo)線所有四個(gè)側(cè)面上的一個(gè)金屬屏蔽罩來(lái)屏蔽連接器,而且連接器末端還有凸邊,用來(lái)確保為驅(qū)動(dòng)器與PC機(jī)殼提供一個(gè)良好接地通路。同時(shí),電纜末端連接器所有四個(gè)側(cè)面都有金屬保護(hù),確保在電纜與連接器之間提供良好的接地。

與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部連接器相比,插座中的信號(hào)觸點(diǎn)凹進(jìn)插座盒凹得更深,這將有助于預(yù)防接近高速信號(hào)觸點(diǎn)的任何靜電放電。使用金屬屏蔽罩可以提供一個(gè)良好的接地回路,它將在插入或者拔掉電纜的時(shí)候釋放掉任何靜電放電電荷。

這里提供的接地通路將有助于來(lái)自外部驅(qū)動(dòng)器的任何電磁干擾(EMI)輻射的最小化,但是還需要采取額外步驟,通過(guò)增加一個(gè)包裹電纜不同信號(hào)對(duì)的特別屏蔽層來(lái)改裝電纜。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部電纜內(nèi),每一對(duì)信號(hào)線都被分別屏蔽。這種屏蔽用于外部電纜,但是還要進(jìn)行額外的包裹。

正如上面總結(jié)的變化所展示的那樣,在用于內(nèi)部與外部ATA的電纜與連接器結(jié)構(gòu)之間存在有重要差異,以適用于特定的使用需求。因?yàn)榇嬖谥@些差異,連接器就可以被鎖住以防止在外部中誤用未經(jīng)屏蔽的內(nèi)部電纜,它將是不合適的。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),插座內(nèi)的內(nèi)部信號(hào)連接器被做的更寬,而電纜末端連接器的總寬度更窄,因此內(nèi)部電纜不能被插到外部連接器當(dāng)中。另一種區(qū)分兩個(gè)連接器的簡(jiǎn)便方式就是內(nèi)部電纜有一個(gè)L型舌片,作為簡(jiǎn)單的盲配(blind mate)鑰匙。對(duì)于外部連接器來(lái)說(shuō),通過(guò)將連接器內(nèi)的信號(hào)觸點(diǎn)從中心移開來(lái)完成盲配(blind mating)定位。

值得一提的根本區(qū)別在于一個(gè)內(nèi)部電纜不應(yīng)被經(jīng)常拔插,因此它設(shè)計(jì)耐受 50次插拔操作。對(duì)于一個(gè)外部附連的硬盤驅(qū)動(dòng)器,它的耐受次數(shù)應(yīng)該更高,因此電纜與連接器設(shè)計(jì)用于支持5000次插拔操作。

早期的外部ATA產(chǎn)品

對(duì)于外部ATA接口連接的市場(chǎng)需求可由以下事實(shí)說(shuō)明:具備這種功能的某些產(chǎn)品已經(jīng)先于外部串行ATA技

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/171249.htm
術(shù)規(guī)格說(shuō)明書在市場(chǎng)露面。不過(guò),許多這些早期產(chǎn)品使用一個(gè)內(nèi)部SATA連接,它不提供所需要的、上面所說(shuō)的為新外部電纜與連接器而設(shè)計(jì)的全部屬性。結(jié)果,它們預(yù)計(jì)將很快地轉(zhuǎn)向被認(rèn)可的新設(shè)計(jì)。甚至,更為不受歡迎的是某些使用其他連接器的早期外部串行ATA產(chǎn)品,例如使用1394或者DB9(標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視器互連)電纜與連接器等。這些產(chǎn)品不是為適用高速串行ATA信號(hào)而設(shè)計(jì)的,并且在用戶認(rèn)為“一個(gè)不同類型的信號(hào)被輸出到連接器之上”時(shí)會(huì)引起許多混亂。想象一下,將一個(gè)昂貴的便攜式數(shù)字?jǐn)z/放像一體機(jī)連接到一個(gè)實(shí)際上由串行ATA控制器驅(qū)動(dòng)的1394連接器時(shí),將會(huì)發(fā)生什么樣的問(wèn)題!隨著新規(guī)格說(shuō)明書的發(fā)布,這種混亂狀況將得到徹底改變,同時(shí),兼容的、用戶友好的外部串行ATA設(shè)備將會(huì)得到迅速增長(zhǎng)。

電氣信號(hào)需求

上面得出的功能需求之一就是配有一根長(zhǎng)達(dá)2米的較長(zhǎng)電纜,用于外部。由于最初的串行ATA技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書是為內(nèi)部1米電纜而設(shè)計(jì)的,它沒(méi)有提供充分的設(shè)計(jì)裕量來(lái)驅(qū)動(dòng)更長(zhǎng)的電纜。串行ATA技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書規(guī)定了必須從一個(gè)串行ATA主機(jī)或者設(shè)備發(fā)送出的最小與最大發(fā)送電壓,而且還規(guī)定了一個(gè)接收器能夠正確地解碼所必需的最小電壓。對(duì)于速率為1.5 Gbps的內(nèi)部電纜來(lái)說(shuō),從主機(jī)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器的發(fā)送電壓,或者反向發(fā)送,其電壓范圍都是從400到600 mV??紤]到電纜與連接器的信號(hào)損失,接收器必須能夠?qū)?25與600 mV之間的電壓進(jìn)行解碼。

考慮到電纜上任何額外的損失,使用2米電纜的最小發(fā)送電壓將從400提高到500 mV,同時(shí),最小的接收器靈敏度則進(jìn)一步降低到240 mV。這些改變用以適應(yīng)在信號(hào)通路內(nèi)較長(zhǎng)的電纜或者額外的連接器之內(nèi)的任何額外衰減。應(yīng)該指出,當(dāng)信號(hào)傳輸速

率為3 Gbps時(shí),信號(hào)電平變化很小,而且這些信號(hào)需要被校驗(yàn)的兼容點(diǎn)是外部電纜插入的那些點(diǎn),而不是在硅晶體器件上。

由于現(xiàn)有的許多磁盤驅(qū)動(dòng)器與串行ATA芯片組最初設(shè)計(jì)僅考慮了內(nèi)部信號(hào)電平,它們有可能不能夠滿足外部互連電平更為嚴(yán)格的需求。由于這個(gè)原因,技術(shù)規(guī)格說(shuō)明書允許設(shè)備或者主機(jī)系統(tǒng)在必要時(shí)使用一個(gè)緩沖器芯片,用來(lái)提供增強(qiáng)的信號(hào)電平或者接收器靈敏度。

串行ATA主機(jī)連接

想象一個(gè)設(shè)計(jì)用于支持串行ATA接口的定制外部磁盤驅(qū)動(dòng)器非常簡(jiǎn)單,而如何將一個(gè)外部串行ATA與主機(jī)連接的問(wèn)題就更為容易。如上所述,許多最初的芯片組與分散的控制器設(shè)計(jì)沒(méi)有能力直接支持一個(gè)外部驅(qū)動(dòng)器附加裝置,盡管第二代設(shè)計(jì)很可能增加這些能力。因此,對(duì)于外部互連,將需要使用一個(gè)分立的控制器(典型地是基于PCI的控制器)。

使用一個(gè)基于PCI卡的解決方案,可以在PCI托架之上提供外部互連(如圖3所示)。它提供了一種簡(jiǎn)單而且可靠的方法來(lái)使用一個(gè)外部連接與一臺(tái)PC配用,或者是訂購(gòu)這樣的一個(gè)已安裝卡,或者是通過(guò)用戶安裝一個(gè)PCI卡配件。

從一個(gè)PCI卡到一個(gè)外部驅(qū)動(dòng)器機(jī)殼的外部串行ATA連接


對(duì)于使用一個(gè)設(shè)計(jì)支持外部串行ATA連通性控制器的母板,無(wú)論是在芯片組內(nèi)或者是通過(guò)一個(gè)添加的基于PCI的控制器,可以選擇在母板上安裝一個(gè)外部串行ATA連接器,或者是使用一根從內(nèi)部連接器連到PCI托架上的一個(gè)插座的電纜,來(lái)進(jìn)行連接(如圖4所示)。在這種情況下,應(yīng)當(dāng)指出,內(nèi)部電纜to 托架應(yīng)該僅連接到一個(gè)串行ATA設(shè)備上,它能夠滿足上面強(qiáng)調(diào)的電氣兼容需求。

許多母板使用預(yù)先定義的連接器占地面積(連通)以適合標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)箱。在這個(gè)連接器外殼之內(nèi),將需要一個(gè)外部串行ATA連接器,而且將很可能需要取代現(xiàn)有的連接器—無(wú)論是一個(gè)不再常用的老式連接器,或者可能一個(gè)USB或者1394連接器將通過(guò)一個(gè)外部串行ATA連接器更好地服務(wù)。其他PC設(shè)計(jì)在它們的連接器需求方面更為方便靈活,范圍從服務(wù)器平臺(tái)到XPC規(guī)格。同時(shí),我們預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)可以看到有更多的這些設(shè)備使用外部串行ATA連接器。

在筆記本應(yīng)用中,一種實(shí)現(xiàn)外部串行ATA連通的簡(jiǎn)便方式就是使用一個(gè)基于PCMCIA的控制器。由于基于PCI的控制器能夠方便地設(shè)計(jì)去使用這個(gè)接口,盡管是使用早先說(shuō)明的內(nèi)部連接器,其中一些產(chǎn)品已經(jīng)推出。圖5所示為這種互連類型的一個(gè)例子。外部串行ATA應(yīng)用的連接器使用合適的設(shè)計(jì)。隨著將PCI-Express引入到下一代筆記本設(shè)計(jì)當(dāng)中,PCMCIA卡將會(huì)被PCI-Express卡所取代,PCI-Express卡將會(huì)通過(guò)內(nèi)部連接到驅(qū)動(dòng)器來(lái)提供更高的性能。

一個(gè)PCMCIA適配器卡示例



評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉