DS2120低壓差分(LVD)器件在SCSI應(yīng)用環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)
選擇SCSI (小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)收發(fā)器時(shí),無(wú)論是單端(SE)還是差分(HVD或LVD)器件,都要確定傳輸數(shù)據(jù)速率、電纜長(zhǎng)度以及主控制器能夠支持的最大器件數(shù)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/258914.htmSCSI1標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)在稱(chēng)為SCSI-1)是在1981年發(fā)布的,它采用專(zhuān)有的單端、8位總線(xiàn)收發(fā)器在主機(jī)和外圍設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。SCSI-1定義數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒5M字節(jié)。該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,SCSI技術(shù)得到了迅速發(fā)展。SCSI-2規(guī)定數(shù)據(jù)速率達(dá)每秒10M字節(jié),并具有可選擇的高壓差分信號(hào)(HVD)驅(qū)動(dòng)和16位寬字節(jié)數(shù)據(jù)總線(xiàn)。SCSI-3 SPI™將速率擴(kuò)展到了每秒20M字節(jié),采用寬字節(jié)HVD總線(xiàn)。隨著以后的Ultra SCSI、Ultra2、Ultra160以及Ultra320標(biāo)準(zhǔn)的推出,數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸速度已經(jīng)達(dá)到每秒320M字節(jié)。(參考表1.0)
表1. STA批準(zhǔn)的SCSI術(shù)語(yǔ)及定義
STA Terms | Bus Speed, MBytes/Sec. Max. | Bus Width, bits | Max. Bus Lengths, Meters (1) | Max. Device Support | ||
Single- Ended | LVD | HVD | ||||
SCSI-1 (2) | 5 | 8 | 6 | (3) | 25 | 8 |
Fast SCSI (2) | 10 | 8 | 3 | (3) | 25 | 8 |
Fast Wide SCSI | 20 | 16 | 3 | (3) | 25 | 16 |
Ultra SCSI (2) | 20 | 8 | 1.5 | (3) | 25 | 8 |
Ultra SCSI (2) | 20 | 8 | 3 | - | - | 4 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | - | (3) | 25 | 16 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 1.5 | - | - | 8 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 3 | - | - | 4 |
Ultra2 SCSI (2,4) | 40 | 8 | (4) | 12 | 25 | 8 |
Wide Ultra2 SCSI (4) | 80 | 16 | (4) | 12 | 25 | 16 |
Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI (6) | 160 | 16 | (4) | 12 | (5) | 16 |
Ultra320 SCSI (6) | 320 | 16 | (4) | 12 | (5) | 16 |
注意:
(1) 在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或工程應(yīng)用中可能超出表中所列的最大總線(xiàn)長(zhǎng)度。
(2) 使用“窄”字節(jié)總線(xiàn),上述SCSI, Ultra SCSI或Ultra2 SCSI是可選的。
(3) LVD在最初的SCSI標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有給出該速率的定義。如果總線(xiàn)上所有器件都支持LVD,則該速度上支持12米的長(zhǎng)度是沒(méi)有問(wèn)題的。如果總線(xiàn)上的所有器件都是單端的,那么在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用中可以達(dá)到25米。
(4) 速度超出Ultra標(biāo)準(zhǔn)的器件沒(méi)有單端的定義。
(5) 速度超過(guò)Ultra2標(biāo)準(zhǔn)的器件沒(méi)有HVD的定義。
(6) 從Ultra2開(kāi)始所有新的速度版本均采用寬總線(xiàn)。
HVD SCSI是SCSI-2標(biāo)準(zhǔn)的組成部分,它可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度、延長(zhǎng)傳輸距離、增大總線(xiàn)上的最大器件數(shù)目。HVD將電纜長(zhǎng)度增加到25米(82英尺),采用寬字節(jié)的Fast SCSI總線(xiàn)允許總線(xiàn)上掛接16個(gè)SCSI器件(包括主機(jī)適配器在內(nèi))。然而,HVD SCSI需要大功率收發(fā)器,它利用差分電壓信號(hào)表示總線(xiàn)上的邏輯狀態(tài)。一對(duì)并行的電壓信號(hào)(一個(gè)正電壓和一個(gè)負(fù)電壓)沿總線(xiàn)傳輸、建立一路差分電壓,如果 (V+) - (V-)是正數(shù),則接收端檢測(cè)結(jié)果為邏輯“1”。如果 (V+) - (V-)是負(fù)數(shù),則接收端檢測(cè)結(jié)果為邏輯“0”。差分總線(xiàn)相對(duì)于單端總線(xiàn)來(lái)說(shuō)具有更小的噪聲和地電位偏差,因?yàn)槿魏慰偩€(xiàn)干擾都同時(shí)作用于V+和V-、表現(xiàn)為供模干擾,可以有效地被抑制。正是由于這個(gè)原因,差分總線(xiàn)也被稱(chēng)為平衡總線(xiàn)。這種總線(xiàn)形式可以延長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度、降低噪聲。但平衡總線(xiàn)的大功率收發(fā)器不能集成在一片或兩片控制芯片內(nèi),導(dǎo)致多數(shù)對(duì)價(jià)格敏感的應(yīng)用無(wú)法采用差分總線(xiàn)方式。
LVD SCSI發(fā)布于1995年,它是一個(gè)低功率、低價(jià)格的差分總線(xiàn)收發(fā)器,保證信號(hào)的完整性,具有與HVD SCSI相同的高速數(shù)據(jù)傳輸能力。LVD (V+ 和 V-)信號(hào)擺幅約為±400mV,以1.25V的共模偏置電壓為中心擺動(dòng),與單端或高壓差分信號(hào)相比,LVD較小的信號(hào)擺幅能夠快速達(dá)到所要求的邏輯狀態(tài)。利用基于EIA-644 (LVDS)銅線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的LVD SCSI能夠達(dá)到每秒655M字節(jié)的數(shù)據(jù)速率(點(diǎn)至點(diǎn)傳輸)。LVD SCSI相對(duì)于HVD SCSI的另一優(yōu)勢(shì)是它可以向后兼容至SE SCSI2標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于Ultra3, Ultra160和更高速度標(biāo)準(zhǔn),SE和HVD都沒(méi)有定義速度和距離參數(shù)。對(duì)于Ultra160以上的標(biāo)準(zhǔn),只有LVD給出了確切定義,參考表1.0。
DS2120 LVD SCSI端接器完全符合Ultra320、Ultra3、Ultra160和Ultra2 (僅含LVD) SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)的要求。因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/DS2120">DS2120僅僅是LVD SCSI端接器,如果SE或者HVD器件連接到總線(xiàn)時(shí)DS2120將自動(dòng)脫離總線(xiàn),器件通過(guò)內(nèi)部檢測(cè)DIFFSENS線(xiàn)上的電壓實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。LVD終端提供兩個(gè)由電流源偏置的、具有5%容差的光刻電阻和一個(gè)由1.25V帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生的共模電壓源。采用Y型終端配置,具有105差分阻抗和150共模阻抗。當(dāng)LVD SCSI總線(xiàn)上沒(méi)有連接驅(qū)動(dòng)器時(shí)將保持112mV的失效保護(hù)偏置電壓。另外一個(gè)失效保護(hù)措施是帶隙溫度至電壓的轉(zhuǎn)換器,用于檢測(cè)器件溫度是否超出150°C。一旦達(dá)到或超出器件設(shè)定的熱關(guān)斷溫度閾值,DS2120將自動(dòng)與總線(xiàn)隔離。
DIFF_CAP引腳監(jiān)控DIFFSENS線(xiàn)以確保器件工作在適當(dāng)?shù)哪J较?。如果DIFF_CAP引腳電壓位于0.7V到1.9V之間,器件在模式轉(zhuǎn)換延遲之后進(jìn)入LVD工作狀態(tài)。寬字節(jié)SCSI應(yīng)用需要三個(gè)DS2120 LVD端接器件(見(jiàn)圖1.0)。典型應(yīng)用中,SCSI器件采用下述菊花鏈連結(jié)。當(dāng)MSTR/SLV為高電平時(shí),DIFFSENS可以驅(qū)動(dòng)SCSI DIFFSENS線(xiàn)以確定適當(dāng)?shù)墓ぷ髂J健?
器件內(nèi)部在MSTR/SLV和TPWR引腳之間帶有75k的上拉電阻。因?yàn)榫哂袃?nèi)部上拉電阻,所以MSTR/SLV引腳可以接高電平(見(jiàn)圖1.0),也可以浮空3。
圖1.
DS2120是一款高性能的LVD SCSI端接器,它確保在滿(mǎn)足HVD SCSI端接器的速度要求前提下不增大系統(tǒng)功耗、而且不提高系統(tǒng)的成本。上述配置中只有一組端接器駐留在主機(jī)總線(xiàn)適配器(HBA)中,其它端接器則置于SCSI電纜終端的小型連接器內(nèi)。DS2120E采用小尺寸、28引腳、4.4mm TSSOP封裝,這種小尺寸封裝使其能夠很容易集成到電纜終端或電纜適配器內(nèi)。DS2120同時(shí)具有低至3pF的關(guān)斷電容,允許器件熱插拔操作,采用2.7V至5.5V單電源供電,工作溫度范圍:0°C至+70°C。
評(píng)論