Аппаратный интерфейс

Все сигналы интерфейса НГМД являются логическими с уровнями ТТЛ, актив­ный уровень — низкий. Формирователи выходных сигналов накопителя имеют выход типа «открытый коллектор». Интерфейс подразумевает наличие термина­торов — нагрузочных резисторов — для каждой сигнальной линии устройства. Теоретически их предполагалось включать только на последнем дисководе в шлей­фе, практически же их никогда и не отключают. Современные трехдюймовые на­копители используют «распределенный терминатор» — резисторы с относитель­но высоким сопротивлением (1-1, 5 кОм), постоянно соединяющие входные линии интерфейса с шиной +5 В. Низкие частоты интерфейсных сигналов позво­ляют не задумываться о точности согласования импеданса шлейфа и сопротивле­ния терминатора. Однако если на шлейфе стоят только старые 5" -накопители со снятыми терминаторами, они могут отказаться надежно работать (выходные линии с открытым коллектором останутся без нагрузки).

Логически интерфейс довольно прост. Для того чтобы заставить накопитель ра­ботать, его нужно выбрать сигналом Drive Sel и запустить мотор шпинделя сигна­лом Motor On. Для выборки накопитель имеет четыре сигнала DSO...DS3, но отзы­вается только на один из них, определенный установкой джамперов. Выбранный накопитель воспринимает управляющие сигналы от контроллера и передает кон­троллеру свои выходные сигналы. О том, что накопитель выбран, свидетельству­ет светодиодный индикатор на его лицевой панели.

Для перемещения головок на один шаг контроллер должен подать импульс Step; направление перемещения определяется уровнем сигнала Direction: при низком уровне (сигнал активен) перемещение происходит в сторону центра диска (номер трека увеличивается). Нулевой трек контроллер находит, перемещая головки от центра до появления сигнала Track 00. Выбор номера головки производится сиг­налом Side 1. Начало трека накопитель отмечает импульсом Index, который выра­батывается при прохождении индексного отверстия вращающейся дискеты мимо

354 ____________________________ Глава 9. Интерфейсы устройств хранения

датчика. Считываемые данные в закодированном (MFM) виде (но усиленные и сформированные в ТТЛ-сигнал) поступают от накопителя по линии Read Data. Для включения режима записи служит сигнал Write Gate, закодированные данные в цифровом виде поступают от контроллера по линии Write Data. Если установле­на дискета, защищенная от записи, накопитель сообщит об этом сигналом Write Protect. Для снижения тока записи, которое требуется при работе накопителей HD с дискетами DD и QD, предназначен сигнал Reduce Write, его иное название — Low Current или FDHDIN. Для переключения головок на «вертикальную запись» (для дискет 2, 88 Мбайт) служит сигнал FDEDIN. Оба эти сигнала вырабатываются контрол­лером, но для самого дисковода они дублируются сигналами от датчиков типа диске­ты (сигнал FDEDIN необязателен, дисковод сам переключится по сигналу отдатчика). Некоторые модели дисководов позволяют изменить описанный способ работы датчиков типа дискеты, принятый для PC-совместимых ПК, — они могут быть отклю­чены или выполнять информирование контроллера. Однако практически все кбн-троллеры сами управляют линиями интерфейса, соответствующими сигналам от этих датчиков. В этом управлении учитывается тип дисковода, описанный в CMOS Setup, и заказанный формат дискеты. Сигнал Reduce Write (низкий уровень) форми­руется контроллером при любом обращении к дисководу, описанному в CMOS как HD (High Density — высокая плотность, емкость 1, 2 или 1, 44 Мбайт), для работы с дискетами DD или QD (360 или 720 Кбайт). В некоторых контроллерах этот сиг­нал формировался, только когда контроллер настроен на скорость 300 Кбит/с (ди­скета 360/720 Кбайт в дисководе на 1, 2 Мбайт). Такой контроллер может надежно форматировать и записывать дискеты 720 Кбайт в приводе на 1, 44 Мбайт только при наличии правильно сконфигурированного датчика HD, иначе он все 3, 5" ди­скеты будет записывать с высоким током записи, недопустимым для дискет QD.

Накопители HD при смене дискеты устанавливают сигнал Disk Changed, который сбрасывается после обращения к этому накопителю. Этот сигнал заслуживает особого внимания. Он имеется только у дисководов HD и ED (Extra High Density, малораспространенные дисководы на 2, 88 Мбайт), причем способ использования этого контакта может определяться джамперами дисковода. В PC соответству­ющий джампер устанавливается в положение DC (Disk Change). Альтернативное использование этой линии — сигнализация готовности устройства, что может обозначаться как RY, RDY или SR, — для PC непригодно.

Заметим, что в интерфейсе нет никаких сигналов, прямо информирующих контрол­лер о готовности — наличии установленной дискеты. Контроллер может определить готовность, лишь выбрав накопитель и запустив мотор. Тогда отсутствие импуль­сов Index будет означать неготовность — нет дискеты или она не зафиксирована на шпинделе, или же не подключен дисковод (интерфейс или питание). Нали­чие дисковода контроллер может определить с помощью команды рекалибровки (см. ниже) — при ее выполнении дисковод должен подать сигнал TrackOO. Все НГМД, применяемые в PC, независимо от типа и размера имеют одинаковый интерфейс и унифицированные 34-контактные разъемы двух типов: с печатными двусторонними ламелями у устройств 5" и двухрядными штырьковыми контак­тами у устройств 3, 5". Используемый в PC кабель-шлейф имеет перевернутый фрагмент из 7 проводов с номерами 10-16 (рис. 9.1). Этот поворот позволяет под­ключать к контроллеру одним шлейфом до двух НГМД, причем адрес накопителя.

9.1. Интерфейс НГМД

определяется его положением на шлейфе: для привода А: фрагмент перевернут, для В: — нет. Универсальный шлейф с пятью разъемами, изображенный на рисун­ке, позволяет подключать пару любых дисководов, которые должны располагать­ся в разных зонах шлейфа. Некоторые разъемы могут и отсутствовать, что сковы­вает свободу конфигурирования дисководов. В табл. 9.1 описан интерфейсный кабель с сигналами, приходящими на разные накопители. Направление сигналов (I/O — ввод-вывод) указано относительно контроллера.

Рис. 9.1. Кабель интерфейса НГМД

Таблица 9.1. Кабель интерфейса НГМД

¹ Нечетные контакты 1 -33 — земля. Для дисководов 5" ключ между контактами 4-5 и 6-7.

² Пара сигналов, обеспечивающая выборку FDD (Motor On А и Drive Sel 0 для дисковода А: и Motor On

В и Drive Sel 1 для дисковода В:). ³ Контакт 34 в XT не используется.

356______________________________________ Глава 9. Интерфейсы устройств хранения

Контроллер НГМД и интерфейсный кабель, принятый в PC, позволяют адресо­ваться к одному из двух накопителей и включать мотор сигналами Drive Sel 0 и Motor On А для накопителя А: и Drive Sel 1 и Motor On В для накопителя В:. При этом на обоих накопителях джамперы устанавливаются так, что они отзываются на сигнал DS 1 (контакт 12 разъема). Обычно джамперы на дисководе обозначаются DSO / DS1 / DS2 / DS3, и следует установить джампер DS1. Если джамперы обо­значаются как DS1 / DS2 / DS3 / DS4, что встречается нечасто, то следует устано­вить DS2. Принятая система выборки позволяет все дисководы конфигурировать однотипно, а адрес задавать положением на шлейфе. В некоторых специфических клонах PC применяют иную систему выборки накопителей и «прямой» кабель-шлейф. При этом используется выборка устройства сигналом DS0, ко переключение выборки на эту линию некоторыми накопителями не поддерживается, в результа­те замена накопителей в этих «фирменных» машинах может стать хлопотным де­лом, особенно при отсутствии технической документации.