電子發燒友App
摘要：本文描述了SCSI、FAST SCSI和ULTRA SCSI之間的差別，給出了DS2120 SCSI端接器的連接方式以及所需要的電平。本文還討論了DIFF_CAP、DIFFSENS相關的MSTR/SLV功能。
另請參考: SCSI端接器網頁
選擇SCSI (小型計算機系統接口)收發器時，無論是單端(SE)還是差分(HVD或LVD)器件，都要確定傳輸數據速率、電纜長度以及主控制器能夠支持的最大器件數。
SCSI1標準(現在稱為SCSI-1)是在1981年發布的，它采用專有的單端、8位總線收發器在主機和外圍設備之間傳輸數據。SCSI-1定義數據傳輸速率為每秒5M字節。該標準發布后，SCSI技術得到了迅速發展。SCSI-2規定數據速率達每秒10M字節，并具有可選擇的高壓差分信號(HVD)驅動和16位寬字節數據總線。SCSI-3 SPI?將速率擴展到了每秒20M字節，采用寬字節HVD總線。隨著以后的Ultra SCSI、Ultra2、Ultra160以及Ultra320標準的推出，數據總線傳輸速度已經達到每秒320M字節。(參考表1.0)
表1. STA批準的SCSI術語及定義
注意：
(1) 在點對點或工程應用中可能超出表中所列的最大總線長度。
(2) 使用“窄”字節總線，上述SCSI, Ultra SCSI或Ultra2 SCSI是可選的。
(3) LVD在最初的SCSI標準上沒有給出該速率的定義。如果總線上所有器件都支持LVD，則該速度上支持12米的長度是沒有問題的。如果總線上的所有器件都是單端的，那么在點對點的應用中可以達到25米。
(4) 速度超出Ultra標準的器件沒有單端的定義。
(5) 速度超過Ultra2標準的器件沒有HVD的定義。
(6) 從Ultra2開始所有新的速度版本均采用寬總線。
HVD SCSI是SCSI-2標準的組成部分，它可以提高數據傳輸速度、延長傳輸距離、增大總線上的最大器件數目。HVD將電纜長度增加到25米(82英尺)，采用寬字節的Fast SCSI總線允許總線上掛接16個SCSI器件(包括主機適配器在內)。然而，HVD SCSI需要大功率收發器，它利用差分電壓信號表示總線上的邏輯狀態。一對并行的電壓信號(一個正電壓和一個負電壓)沿總線傳輸、建立一路差分電壓，如果(V+) - (V-)是正數，則接收端檢測結果為邏輯“1”。如果(V+) - (V-)是負數，則接收端檢測結果為邏輯“0”。差分總線相對于單端總線來說具有更小的噪聲和地電位偏差，因為任何總線干擾都同時作用于V+和V-、表現為供模干擾，可以有效地被抑制。正是由于這個原因，差分總線也被稱為平衡總線。這種總線形式可以延長電纜長度、降低噪聲。但平衡總線的大功率收發器不能集成在一片或兩片控制芯片內，導致多數對價格敏感的應用無法采用差分總線方式。
LVD SCSI發布于1995年，它是一個低功率、低價格的差分總線收發器，保證信號的完整性，具有與HVD SCSI相同的高速數據傳輸能力。LVD (V+和V-)信號擺幅約為±400mV，以1.25V的共模偏置電壓為中心擺動，與單端或高壓差分信號相比，LVD較小的信號擺幅能夠快速達到所要求的邏輯狀態。利用基于EIA-644 (LVDS)銅線數據傳輸標準的LVD SCSI能夠達到每秒655M字節的數據速率(點至點傳輸)。LVD SCSI相對于HVD SCSI的另一優勢是它可以向后兼容至SE SCSI2標準。對于Ultra3, Ultra160和更高速度標準，SE和HVD都沒有定義速度和距離參數。對于Ultra160以上的標準，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接口標準的要求。因為DS2120僅僅是LVD SCSI端接器，如果SE或者HVD器件連接到總線時DS2120將自動脫離總線，器件通過內部檢測DIFFSENS線上的電壓實現這個功能。LVD終端提供兩個由電流源偏置的、具有5%容差的光刻電阻和一個由1.25V帶隙基準產生的共模電壓源。采用Y型終端配置，具有105Ω差分阻抗和150Ω共模阻抗。當LVD SCSI總線上沒有連接驅動器時將保持112mV的失效保護偏置電壓。另外一個失效保護措施是帶隙溫度至電壓的轉換器，用于檢測器件溫度是否超出150°C。一旦達到或超出器件設定的熱關斷溫度閾值，DS2120將自動與總線隔離。
DIFF_CAP引腳監控DIFFSENS線以確保器件工作在適當的模式下。如果DIFF_CAP引腳電壓位于0.7V到1.9V之間，器件在模式轉換延遲之后進入LVD工作狀態。寬字節SCSI應用需要三個DS2120 LVD端接器件(見圖1.0)。典型應用中，SCSI器件采用下述菊花鏈連結。當MSTR/SLV為高電平時，DIFFSENS可以驅動SCSI DIFFSENS線以確定適當的工作模式。
器件內部在MSTR/SLV和TPWR引腳之間帶有75kΩ的上拉電阻。因為具有內部上拉電阻，所以MSTR/SLV引腳可以接高電平(見圖1.0)，也可以浮空3。
圖1.
DS2120是一款高性能的LVD SCSI端接器，它確保在滿足HVD SCSI端接器的速度要求前提下不增大系統功耗、而且不提高系統的成本。上述配置中只有一組端接器駐留在主機總線適配器(HBA)中，其它端接器則置于SCSI電纜終端的小型連接器內。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。DS2120同時具有低至3pF的關斷電容，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。
1 請參考SCSI行業協會(STA)網頁：http://www.scsita.org
2 任何版本的SCSI定義，包括LVD SCSI，都必須向后兼容。新的標準中采用一個檢測器，是被稱為差分線的使用被稱為DIFFSENSE的信號線來區分不同標準的終端器件。終端器件輸出一個信號電壓到DIFFSENSE信號線，用該信號電壓來區分SE, HVD和LVD。一個SE總線其DIFFSENSE電壓值小于0.5V，LVD總線DIFFSENSE電壓值位于0.7V至1.9V之間，而HVD總線則高于2.4V。
3 請參考應用筆記510：SCSI總線的MSTR/SLV連結配置。
另請參考: SCSI端接器網頁
選擇SCSI (小型計算機系統接口)收發器時，無論是單端(SE)還是差分(HVD或LVD)器件，都要確定傳輸數據速率、電纜長度以及主控制器能夠支持的最大器件數。
SCSI1標準(現在稱為SCSI-1)是在1981年發布的，它采用專有的單端、8位總線收發器在主機和外圍設備之間傳輸數據。SCSI-1定義數據傳輸速率為每秒5M字節。該標準發布后，SCSI技術得到了迅速發展。SCSI-2規定數據速率達每秒10M字節，并具有可選擇的高壓差分信號(HVD)驅動和16位寬字節數據總線。SCSI-3 SPI?將速率擴展到了每秒20M字節，采用寬字節HVD總線。隨著以后的Ultra SCSI、Ultra2、Ultra160以及Ultra320標準的推出，數據總線傳輸速度已經達到每秒320M字節。(參考表1.0)
表1. STA批準的SCSI術語及定義
| 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) 在點對點或工程應用中可能超出表中所列的最大總線長度。
(2) 使用“窄”字節總線，上述SCSI, Ultra SCSI或Ultra2 SCSI是可選的。
(3) LVD在最初的SCSI標準上沒有給出該速率的定義。如果總線上所有器件都支持LVD，則該速度上支持12米的長度是沒有問題的。如果總線上的所有器件都是單端的，那么在點對點的應用中可以達到25米。
(4) 速度超出Ultra標準的器件沒有單端的定義。
(5) 速度超過Ultra2標準的器件沒有HVD的定義。
(6) 從Ultra2開始所有新的速度版本均采用寬總線。
HVD SCSI是SCSI-2標準的組成部分，它可以提高數據傳輸速度、延長傳輸距離、增大總線上的最大器件數目。HVD將電纜長度增加到25米(82英尺)，采用寬字節的Fast SCSI總線允許總線上掛接16個SCSI器件(包括主機適配器在內)。然而，HVD SCSI需要大功率收發器，它利用差分電壓信號表示總線上的邏輯狀態。一對并行的電壓信號(一個正電壓和一個負電壓)沿總線傳輸、建立一路差分電壓，如果(V+) - (V-)是正數，則接收端檢測結果為邏輯“1”。如果(V+) - (V-)是負數，則接收端檢測結果為邏輯“0”。差分總線相對于單端總線來說具有更小的噪聲和地電位偏差，因為任何總線干擾都同時作用于V+和V-、表現為供模干擾，可以有效地被抑制。正是由于這個原因，差分總線也被稱為平衡總線。這種總線形式可以延長電纜長度、降低噪聲。但平衡總線的大功率收發器不能集成在一片或兩片控制芯片內，導致多數對價格敏感的應用無法采用差分總線方式。
LVD SCSI發布于1995年，它是一個低功率、低價格的差分總線收發器，保證信號的完整性，具有與HVD SCSI相同的高速數據傳輸能力。LVD (V+和V-)信號擺幅約為±400mV，以1.25V的共模偏置電壓為中心擺動，與單端或高壓差分信號相比，LVD較小的信號擺幅能夠快速達到所要求的邏輯狀態。利用基于EIA-644 (LVDS)銅線數據傳輸標準的LVD SCSI能夠達到每秒655M字節的數據速率(點至點傳輸)。LVD SCSI相對于HVD SCSI的另一優勢是它可以向后兼容至SE SCSI2標準。對于Ultra3, Ultra160和更高速度標準，SE和HVD都沒有定義速度和距離參數。對于Ultra160以上的標準，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接口標準的要求。因為DS2120僅僅是LVD SCSI端接器，如果SE或者HVD器件連接到總線時DS2120將自動脫離總線，器件通過內部檢測DIFFSENS線上的電壓實現這個功能。LVD終端提供兩個由電流源偏置的、具有5%容差的光刻電阻和一個由1.25V帶隙基準產生的共模電壓源。采用Y型終端配置，具有105Ω差分阻抗和150Ω共模阻抗。當LVD SCSI總線上沒有連接驅動器時將保持112mV的失效保護偏置電壓。另外一個失效保護措施是帶隙溫度至電壓的轉換器，用于檢測器件溫度是否超出150°C。一旦達到或超出器件設定的熱關斷溫度閾值，DS2120將自動與總線隔離。
DIFF_CAP引腳監控DIFFSENS線以確保器件工作在適當的模式下。如果DIFF_CAP引腳電壓位于0.7V到1.9V之間，器件在模式轉換延遲之后進入LVD工作狀態。寬字節SCSI應用需要三個DS2120 LVD端接器件(見圖1.0)。典型應用中，SCSI器件采用下述菊花鏈連結。當MSTR/SLV為高電平時，DIFFSENS可以驅動SCSI DIFFSENS線以確定適當的工作模式。
器件內部在MSTR/SLV和TPWR引腳之間帶有75kΩ的上拉電阻。因為具有內部上拉電阻，所以MSTR/SLV引腳可以接高電平(見圖1.0)，也可以浮空3。
圖1.
DS2120是一款高性能的LVD SCSI端接器，它確保在滿足HVD SCSI端接器的速度要求前提下不增大系統功耗、而且不提高系統的成本。上述配置中只有一組端接器駐留在主機總線適配器(HBA)中，其它端接器則置于SCSI電纜終端的小型連接器內。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。DS2120同時具有低至3pF的關斷電容，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。
1 請參考SCSI行業協會(STA)網頁：http://www.scsita.org
2 任何版本的SCSI定義，包括LVD SCSI，都必須向后兼容。新的標準中采用一個檢測器，是被稱為差分線的使用被稱為DIFFSENSE的信號線來區分不同標準的終端器件。終端器件輸出一個信號電壓到DIFFSENSE信號線，用該信號電壓來區分SE, HVD和LVD。一個SE總線其DIFFSENSE電壓值小于0.5V，LVD總線DIFFSENSE電壓值位于0.7V至1.9V之間，而HVD總線則高于2.4V。
3 請參考應用筆記510：SCSI總線的MSTR/SLV連結配置。
工商網監
評論