Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия

Гук Михаил Юрьевич

♦ контакт

А

через резистор 10 кОм соединяется с шиной +5 В;

♦ контакт

В

для устройства задает его роль: низкий уровень — устройство 0, высокий — устройство 1;

♦ контакт

С

определяет режим устройства по включении питания: низкий уровень — Standby, высокий — Idle;

♦ контакт

D

соединяется с контактом 28 (CSEL) и через резистор 10 кОм — с шиной +5 В.

Это назначение, позволяющее конфигурировать и адресацию, и режим потребления, применяется не на всех устройствах. На винчестерах фирмы Toshiba контакты

А

и

В

могут использоваться как выход и вход последовательного интерфейса (

В

подтянут к шине +5 В через резистор 47 кОм),

С

— GND,

D

—

роль устройства (низкий уровень для устройства 1).

Рис. 9.5. Дополнительные контакты на разъемах интерфейса ATA: а — SFF8057, б — SFF8058, в — SFF8212 (50-контактный разъем)

Таблица 9.4. Использование дополнительных контактов

Выборка	SFF8057	SFF8058	SFF8212	Toshiba (1996)
Используемые контакты	Е-Н	A-F	A-D	A-D
Кабельная выборка	E-F	A-B	B-D	B-D
Master	G-H	E-F	–	–
Master при наличии Slave	G-H, E-F	E-F	–	–
Slave	–	C-D	A-B	C-D

Для малогабаритных внешних устройств существует довольно распространенный разъем HP 36, но в спецификацию ATA/ATAPI он не входит. Для устройств хранения на флэш-памяти используется коннектор, соответствующий спецификации CompactFlash Association.

В документации на устройства могут быть указаны несколько отличающиеся обозначения сигналов. Здесь приведены обозначения из стандарта ATA/ATAPI- 4.

♦ 

RESET#

(Device Reset) — сброс устройства (инвертированный сигнал сброса системной шины). Сигнал длительностью не менее 25 мкс вырабатывается после установления питающих напряжений. Сигнал вызывает сброс интерфейса в исходное состояние и устанавливает параметры по умолчанию.

♦ 

DA[2:0]

(Device Address) — три младших бита системной шины адреса, используемые для выбора регистров устройств.

♦ 

DD[15:0]

(Device Data) — двунаправленная 16-битная шина данных между адаптером и устройствами. При 8-битных обменах используются младшие биты

D[7:0]

. У устройства не должно быть «подтягивающего» резистора на линии

DD7

— на хост-контроллере эта линия через резистор 10 кОм соединена с шиной

GND

. Это позволяет хосту определить факт отсутствия устройства на шине сразу после аппаратного сброса: при чтении регистра состояния отсутствующего устройства бит

BSY

окажется сброшенным.

♦ 

DIOR#

(Device I/O Read) — строб чтения портов ввода-вывода. Данные фиксируются по положительному перепаду сигнала.

♦ 

DIOW#

(Device I/O Write) — строб записи портов ввода-вывода. Данные фиксируются по положительному перепаду сигнала.

♦ 

IORDY

(I/O channel Ready) — готовность устройства завершить цикл обмена. Низким уровнем сигнала во время цикла обмена устройство может ввести такты ожидания шины. Сигнал требуется при обмене в PIO Mode 3 и выше. На хост-контроллере эта линия через резистор 1 кОм должна подтягиваться к шине питания.

♦ 

IOCS16#

— разрешение 16-битных операций. Обращение ко всем регистрам, кроме регистра данных, всегда 8-битное. Для PIO Mode 0, 1, 2 при активном сигнале обращения 16-битные, при неактивном — 8-битные. Для PIO Mode 3, 4 и DMA все обмены 16-битные, кроме дополнительных байтов (выходящих за границу 512-байтного сектора) «длинного» считывания и записи. Начиная с ATA/ATAPI-3 не используется.

♦ 

DMARQ

(DMA Request) —

запрос обмена по каналу DMA (необязательный). При разрешении обмена сигнал (высокий уровень) вводится устройством по готовности к обмену. Введя сигнал

DMARQ

, устройство должно дождаться подтверждения от хост-адаптера сигналом

DMACK#

, после чего может снять запрос

DMARQ

. Для очередной передачи запрос должен быть введен снова. В режиме Multiword DMA запрос может удерживаться на время передачи всех данных. Выход должен быть тристабильным, во время работы с DMA он может быть в активном состоянии (0 или 1) только у выбранного устройства. В ATA-1 для этого сигнала мог использоваться как тристабильный, так и стандартный ТТЛ-выход. Работа на одной шине устройств с разнотипными выходами

DMARQ

может привести к конфликтам. На хост-контроллере линия должна соединяться с шиной GND через резистор 5,6 кОм.

♦ 

DMACK#

(DMA Acknowledge) — подтверждение DMA. Сигнал вырабатывается хост-адаптером как подтверждение цикла передачи. Передача слова данных управляется сигналами

DIOR#

или

DIOW#

. Во время обмена по каналу DMA сигналы

IOCS16#

,

CS0#

и

CS1#

не используются, обмен всегда производится 16-битными словами.

♦ 

INTRQ

(Interrupt Request) — запрос прерывания. Выход должен быть тристабильным, активный сигнал (логическую единицу) вырабатывает только выбранное устройство, когда у него имеется необслуженный запрос прерывания и его вырабатывание не запрещено битом

nIEN

в регистре

Device Control

. Запрос сбрасывается по сигналу

RESET#

, установке бита

SRST

в регистре

Deviсе Control

, записи в регистр команд или чтении регистра состояния. При обменах PIO запрос устанавливается в начале передачи каждого блока (сектора или группы секторов при многосекторных операциях). Исключения: по командам

Format Track

,

Write Sector(S)

,

Write Buffer

и

Write Long

в начале передачи первого блока данных запрос прерывания не вырабатывается. При обменах DMA запрос прерывания вырабатывается только по завершении операции. На хост-контроллере эта линия через резистор 10 кОм должна подтягиваться к шине

GND

.

♦ 

CS0#

(Chip Select 0) — сигнал выбора блока командных регистров (Command Block Registers). Для первого канала он вырабатывается при наличии на системной шине адреса порта ввода-вывода в диапазоне 1F0h-1F7h (сигнал так же называют

CS1FX#

).

♦ 

CS1#

(Chip Select 1) — выбор блока управляющих регистров (Control Block Registers). Для первого канала он вырабатывается при наличии на системной шине адреса порта ввода-вывода в диапазоне 3F6h-3F7h (часто этот сигнал называется

CS3FX#

).

♦ 

PDIAG#

(Passed Diagnostics) — сигнал о прохождении диагностики. Ведущее устройство наблюдает за этим сигналом, который ведомое устройство должно выработать в ответ на сброс или команду диагностики. Если ведомое устройство обнаружено (по сигналу

DASP#

), ведущее устройство ожидает сигнал в течение 31 с после сброса и 6 с после команды диагностики. Если за это время сигнал не появился, ведущее устройство отмечает этот факт установкой бита 7 регистра ошибок. Если ведомое устройство не обнаружено, ведущее обнуляет регистр состояния ведомого устройства и сообщает свое состояние сразу после завершения собственной самодиагностики. Сигнал служит только для связи двух устройств и хост-адаптером не используется (в ATA-4 контакт задействован для сигнала

CBLID#

).

♦ 

CBLID#

(Cable assembly type identifier) — идентификация типа кабеля. В 80-проводной сборке контакт 34 на разъеме хост-адаптера соединяется с шиной

GND

, а контакты 34 разъемов устройств соединяются между собой, но связи с разъемом хост-адаптера не имеют. На устройстве эта линия через резистор 10 кОм должна подтягиваться к шине питания. После прохождения сброса (когда сигнал

PDIAG#

снимается) хост может определить наличие 80-проводного кабеля по низкому уровню сигнала.