Универсальные символические обозначения версий SCSI
Рисунок 5.5. Универсальные символические обозначения версий SCSI
Дифференциальная версия для каждой цепи задействует пару проводников, по которым передается парафазный сигнал. Здесь используются специальные дифференциальные приемо- передатчики, применяемые и в интерфейсе RS-485, что по- зволяет значительно увеличить длину кабеля, сохраняя час- тоту обмена (табл. 5.2). Дифференциальный интерфейс применяется в дисковых системах серверов. Традиционный дифференциальный интерфейс получил название "высоко- вольтный" - High Voltage Differential (HVD), поскольку в SCSI-3 ему появилась низковольтная альтернатива - Low Voltage Differential (LVD). Низковольтный вариант достигает частоты 40 МТ/с в устройствах Ultra2 SCSI при длине шины 25 м (8 устройств) или 12 м (16 устройств).
В широко используемой линейной версии каждый сигнал пе- редается потенциалом с ТТЛ-уровнями относительно обще- го провода. Здесь общий (обратный) провод для каждого сиг- нала тоже должен быть отдельным. В дальнейшем речь пойдет об этой версии.
Новые устройства с интерфейсом LVD могут работать на шине вместе с устройствами с линейным интерфейсом - для этого их буферные схемы содержат автоматический опреде- литель типа интерфейса. Однако совместимость относится только к LVD - традиционные устройства с HVD могут ра- ботать только с себе подобными.
Плоский кабель используется для соединения устройств, рас- положенных в одном корпусе. На нем может быть наколото несколько разъемов. При необходимости кабели могут сра- щиваться через специальные переходные разъемы. Кабели сращиваются только через концевые разъемы, Т-образные ответвления недопустимы. Круглый кабель, состоящий из витых пар, используется для соединения вне корпусов уст- ройств. ПУ внешнего исполнения обычно имеют два разъе- ма, что позволяет соединить их в цепочку. Длина кабеля за- висит от версии интерфейса и частоты (см. табл. 5.2). При подсчете суммарной длины кабеля следует учитывать воз- можность использования одного порта хост-адаптера одно- временно для внешних и внутренних подключений и сум- мировать длины внутренних и внешних кабелей.
|
Тип интерфейса |
Обычный (5МТ/С) |
Fast (ЮМТ/с) |
Ultra (20МТ/С) |
Ultra 2 (40МТ/С) |
|
Линейный (Single ended) |
6м |
Зм |
1,5м |
- |
|
Дифференциальный (HVD) |
25м |
12м |
6м |
- |
|
Дифференциальный низковольтный (LVD) |
25м |
25м |
25м |
25м (8 устройств) 12м (16 устройств) |
ш А-кабель: стандартный для 8- битного интерфейса, 25 пар проводов. Для внутренних устройств используется плос- кий шлейф с разъемами IDC-50, для внешних - экрани- рованный круглый кабель с разъемами CENTRONICS-50.
В-кабель: малораспространенный 16/32-битный расшири- тель SCSI-2.
ш Р-кабель: 8/16-битный кабель с 34 парами проводов, снабжен улучшенными миниатюрными экранированны- ми разъемами. Применяется в интерфейсах SCSI-2/3, в 8-битном варианте контакты 1-5, 31-39, 65-68 не исполь- зуются. Разъемы для внешнего подключения выглядят как
миниатюрный вариант Centronics с плоскими контакта- ми, внутренние имеют штырьковые контакты.
Q-кабель: 68-проводное расширение до 32 бит, использу- ется в паре с Р-кабелем и имеет аналогичную конструк- цию.
ж Кабель с разъемами DB-25P - 8-битный, стандартный для Macintosh (см. табл. 5.5), используется на некоторых внешних устройствах (lomega ZIP Drive). Встречается иная раскладка цепей, если 25-контактный разъем уста- новлен на хост-адаптере.
Возможны также различные варианты кабелей-переходников.
Назначение контактов разъемов кабелей приведено в табл. 5.3-5.6. Неудобство вызывает система нумерации кон- тактов, которая различна для внешних и внутренних разъе- мов. Однако физическая раскладка проводов на разъеме и в плоском кабеле одинакова.
|
Контакт разъема |
Сигнал |
Контакт разъема |
Сигнал |
||
|
Внутреннего |
Внешнего |
Внутреннего |
Внешнего |
||
|
1 |
1 |
GND |
2 |
26 |
DBO# |
|
3 |
2 |
GND |
4 |
27 |
DB1# |
|
5 |
3 |
GND |
6 |
28 |
DB2# |
|
7 |
4 |
GND |
8 |
29 |
DB3# |
|
9 |
5 |
GND |
10 |
30 |
DB4# |
|
11 |
6 |
GND |
12 |
31 |
DB5# |
|
13 |
7 |
GND |
14 |
32 |
DB6# |
|
15 |
8 |
GND |
16 |
33 |
DB7# |
|
17 |
9 |
GND |
18 |
34 |
DBPO# |
|
19 |
10 |
GND |
20 |
35 |
GND |
|
21 |
11 |
GND |
22 |
36 |
GND |
|
23 |
12 |
Reserved |
24 |
37 |
Reserved |
|
25 |
13 |
Open |
26 |
38 |
TERMPWR |
|
27 |
14 |
Reserved |
28 |
39 |
Reserved |
| Контакт разъема | Сигнал | Контакт разъема | Сигнал | ||
| Внутреннего | Внешнего | Внутреннего | Внешнего | ||
| 29 | 15 | GND | 30 | 40 | GND |
| 31 | 16 | GND | 32 | 41 | ATN# |
| 33 | 17 | GND | 34 | 42 | GND |
| 35 | 18 | GND | 36 | 43 | BSY# |
| 37 | 19 | GND | 38 | 44 | ACK# |
| 39 | 20 | GND | 40 | 45 | RST# |
| 41 | 21 | GND | 42 | 46 | MSG# |
| 43 | 22 | GND | 44 | 47 | SELft |
| 45 | 23 | GND | 46 | 48 | C/D# |
| 47 | 24 | GND | 48 | 49 | REQ# |
| 49 | 25 | GND | 50 | 50 | 1/0# |
| Контакт разъема | Сигнал | Контакт разъема | Сигнал | ||
| Внутреннего | Внешнего | Внутреннего | Внешнего | ||
| 1 | 1 | GND | 2 | 35 | GND |
| 3 | 2 | GND | 4 | 36 | DB8# |
| 5 | 3 | GND | 6 | 37 | DB9# |
| 7 | 4 | GND | 8 | 38 | DB10# |
| 9 | 5 | GND | 10 | 39 | DB11# |
| 11 | 6 | GND | 12 | 40 | DB12# |
| 13 | 7 | GND | 14 | 41 | DB13# |
| 15 | 8 | GND | 16 | 42 | DB14# |
| 17 | 9 | GND | 18 | 43 | DB15# |
| 19 | 10 | GND | 20 | 44 | DBP1# |
| 21 | 11 | GND | 22 | 45 | ACKB# |
| 23 | 12 | GND | 24 | 46 | GND |
| 25 | 13 | GND | 26 | 47 | REQB# |
| 27 | 14 | GND | 28 | 48 | DB16# |
| Контакт разъема | Сигнал | Контакт разъема | Сигнал | ||
| Внутреннего | Внешнего | Внутреннего | Внешнего | ||
| 29 | 15 | GND | 30 | 49 | DB17# |
| 31 | 16 | GND | 32 | 50 | DB18# |
| 33 | 17 | TERMPWR | 34 | 51 | TERMPWR |
| 35 | 18 | TERMPWR | 36 | 52 | TERMPWR |
| 37 | 19 | GND | 38 | 53 | DB19# |
| 39 | 20 | GND | 40 | 54 | DB20# |
| 41 | 21 | GND | 42 | 55 | DB21# |
| 43 | 22 | GND | 44 | 56 | DB22# |
| 45 | 23 | GND | 46 | 57 | DB23# |
| 47 | 24 | GND | 48 | 58 | DBP2# |
| 49 | 25 | GND | 50 | 59 | DB24# |
| 51 | 26 | GND | 52 | 60 | DB25# |
| 53 | 27 | GND | 54 | 61 | DB26# |
| 55 | 28 | GND | 56 | 62 | DB27# |
| 57 | 29 | GND | 58 | 63 | DB28# |
| 59 | 30 | GND | 60 | 64 | DB29# |
| 61 | 31 | GND | 62 | 65 | DB30# |
| 53 | 32 | GND | 64 | 66 | DB31# |
| 65 | 33 | GND | 66 | 67 | DBP2# |
| 67 | 34 | GND | 68 | 68 | GND |
| Контакт | Сигнал | Контакт | Сигнал | Контакт | Сигнал |
| 1 | REO# | 10 | DB3# | 19 | SEL# |
| 2 | MSG# | 11 | DB5# | 20 | DBPO# |
| 3 | 1/0# | 12 | DB6# | 21 | DB1# |
| 4 | RST# | 13 | DB7# | 22 | DB2# |
| 5 | АСК# | 14 | GND | 23 | DB4# |
| 6 | BSY# | 15 | C/D# | 24 | GND |
| 7 | GND | 16 | GND | 25 | TERMPWR |
| 8 | DBO# | 17 | ATN# | ||
| 9 | GND | 18 | GND |
| Контакт | Р- и Q-кабели, сигнал | Контакт | Р-кабель, сигнал | Q-кабель, сигнал |
| 1 | GND | 35 | DB12# | DB28# |
| 2 | GND | 36 | DB13# | DB29# |
| 3 | GND | 37 | DB14# | DB30# |
| 4 | GND | 38 | DB15# | DB31# |
| 5 | GND | 39 | DBP1# | DBP3# |
| 6 | GND | 40 | DBO# | DB16# |
| 7 | GND | 41 | DB1# | DB17# |
| 8 | GND | 42 | DB2# | DB18# |
| 9 | GND | 43 | DB3# | DB19# |
| 10 | GND | 44 | DB4# | DB20# |
| 11 | GND | 45 | DB5# | DB21# |
| 12 | GND | 46 | DB6# | DB22# |
| 13 | GND | 47 | DB7# | DB23# |
| 14 | GND | 48 | DBPO# | DBP2# |
| 15 | GND | 49 | GND | GND |
| 16 | GND | 50 | GND | GND |
| 17 | TERMPWR | 51 | TERMPWR | TERMPWRQ |
| 18 | TERMPWR | 52 | TERMPWR | TERMPWRQ |
| 19 | Reserved | 53 | Reserved | Reserved |
| 20 | GND | 54 | GND | GND |
| 21 | GND | 55 | ATN# | Terminated |
| 22 | GND | 56 | GND | GND |
| 23 | GND | 57 | BSY# | Terminated |
| 24 | GND | 58 | ACK# | ACKQ# |
| 25 | GND | 59 | RST# | Terminated |
| 26 | GND | 60 | MSG# | Terminated |
| 27 | GND | 61 | SEL# | Terminated |
| 28 | GND | 62 | C#/D | Terminated |
| 29 | GND | 63 | REQ# | REQQ# |
| Контакт | Р-иО-кабели, сигнал | Контакт | Р-кабель, сигнал | Q-кабель, сигнал |
| 30 | GND | 64 | 1/0# | Terminated |
| 31 | GND | 65 | DB8# | DB24# |
| 32 | GND | 66 | DB9# | DB25# |
| 33 | GND | 67 | DB10# | DB26# |
| 34 | GND | 68 | DB11# | DB27# |
Назначение сигналов раскрывает табл. 5.7. Все сигналы шины являются L-активными: активному состоянию и логической единице соответствует низкий потенциал. На концах кабель- ных шлейфов обязательно устанавливаются терминаторы, согласованные по импедансу с кабелем. Они предназначены для "подтягивания" уровня сигналов линий к высокому по- тенциалу. Терминаторы служат и для предотвращения отра- жения сигналов от концов кабеля. По исполнению термина- торы могут быть внутренние (размещенные на печатной плате устройства) и внешние (устанавливаемые на разъемы кабеля или устройства). По электрическим свойствам различают следующие типы терминаторов:
Пассивные (SCSI-1) с импедансом 132 Ом, представляю- щие собой обычные резисторы. Не пригодны для режи- мов SCSI-2 с частотой выше 5 МГц.
т Активные с импедансом 110 Ом - специальные термина- торы для работы на частоте 10 МГц.
FPT (Forced Perfect Terminator) - улучшенный вариант активных терминаторов с ограничителями выбросов.
Активные терминаторы требуют питания, для чего в интер- фейсе имеются специальные линии TERMPWR. Питание по- ступает от ИУ.
|
Сигнал |
Назначение |
|
BSY# |
Busy - шина занята |
|
SEL# |
Select - выбор ЦУ инициатором (Select) или инициатора ЦУ (Reselect) |
|
Сигнал |
Назначение |
|
C/D# |
Control/Data - управление (низкий уровень/данные (высокий уровень) |
|
1/0# |
Input/Output - направление передачи относительно ИУ: вводу в ИУ соответствует низкий уровень. Используется для различия прямой (Select) и обратной (Reselect) выборки: фазе Selection соответствует низкий уровень |
|
MSG# |
Message - передача сообщения |
|
DB[0:31]# |
Data Bus - инверсная шина данных |
|
DP[0:3]# |
Data Parity - инверсные биты паритета, дополняют количество единичных бит байта до нечетного. DPO# относится к DB[0:7],... DP3# - к DB[24:31]. В фазе арбитража не действуют |
|
TERMPWR |
Terminator Power - питание терминаторов |
|
ATN# |
Attention - внимание |
|
REQ# |
Request - запрос от ЦУ на пересылку данных |
|
ACK# |
Acknowledge - подтверждение передачи (ответ на REQ#) |
|
RST# |
Reset - сброс |
Каждое устройство SCSI, подключенное к шине, должно иметь свой уникальный адрес, назначаемый при конфигу- рировании. Для 8-битной шины диапазон значений адреса 0-7, для 16-битной - 0-15. Адрес задается предварительной установкой переключателей или джамперов. Для хост-адап- тера возможно программное конфигурирование. Адресация устройств на шине в фазах выборки осуществляется через идентификатор SCSI ID, представляющий адрес в позици- онном коде. Адрес определяет номер линии шины данных, которой осуществляется выборка данного устройства. Уст- ройство с нулевым адресом выбирается низким уровнем на линии DBO# (SCSI ID=00000001), с адресом 7 - на линии DB7# (SCSI ID=10000000). Для ИУ значение идентифика- тора определяет приоритет устройства при использовании шины, наибольший приоритет имеет устройство с большим значением адреса. Адрес и идентификатор - всего лишь две различные формы представления одного и того же параметра.
В любой момент обмен информацией по шине может про- исходить только между парой устройств. Операцию начинает И У, а ЦУ ее исполняет. И У выбирает ЦУ по его идентифи- катору. Чаще всего роли устройств фиксированы: хост-адап- тер является инициатором (ИУ), а ПУ - целевым (ЦУ). Возможны комбинированные устройства, выступающие в роли и И У, и ЦУ. В ряде случаев роли устройств меняются:
ЦУ может, пройдя фазу арбитража, выполнить обратную выборку (Reselect) ИУ для продолжения прерванной опера- ции. При выполнении команды копирования (Copy) ИУ дает указание ведущему устройству копирована (Copy Master) на обмен данными, который может производиться и с дру- гим ЦУ (для которых ведущее устройство копирования вы- ступит в роли И У).
Информация по шине данных передается побайтно асинх- ронно, используя механизмы запросов (REQuest) и подтвер- ждений (ACKnowledge). Каждый байт контролируется на нечетность (кроме фазы арбитража), но контроль может быть отключен. Интерфейс имеет возможность синхронной пере- дачи данных, ускоряющей обмен.
