Устройства, адаптеры, контроллеры и интерфейсы IDE

Устройства с параллельным интерфейсом ATA/ATAPI подключаются к компьютеру через контроллер (или адаптер) интерфейса АТА или IDE. В спецификациях АТА средства сопряжения называются хост-адаптером. Контроллер (адаптер) может иметь один или более каналов IDE (шин АТА). К каждому каналу IDE (параллельной шине АТА) может подключаться до двух устройств IDE (ATA/ATAPI):

· ведущее устройство (master) - ПУ, в спецификациях АТА

официально называемое Device-0 (устройство 0);

· ведомое устройство (slave) - ПУ, в спецификациях официально называемое Device-1 (устройство 1).

Хост-адаптер и устройства объединяются кабелем-шлейфом, соединяющим параллельно одноименные контакты интерфейсных разъемов. Регистры контроллеров обоих устройств оказываются в одних и тех же областях пространства ввода-вывода. Для выбора устройства, исполняющего текущую команду, используется бит выбора накопителя (DEV) в регистре номера устройства и головки (регистр DH). Запись в этот регистр воспринимается сразу обоими устройствами, на обращения к остальным регистрам реагирует только выбранное. Исполнять команду будет лишь выбранное устройство. Если бит DEV = 0, выбрано ведущее устройство, если DEV = 1 - ведомое. Выводить выходные сигналы на шину АТА имеет право только выбранное устройство. Такой механизм адресации приводит к тому, что, начав операцию обмена с одним из устройств (подав команду), хост-адаптер не может переключиться на обслуживание другого до завершения начатой операции. Из-за этого эффективность работы с двумя устройствами на одной шине оказывается низкой. Для устройств хранения характерно значительное время доступа: с момента подачи команды до начала передачи блоков данных проходит заметное время, которое могло бы использоваться для интерфейсного обмена с другим устройством (как в SCSI). Параллельно могут работать только устройства, подключаемые к разным шинам АТА (каналам IDE). В спецификации ATA/ATAPI-4 введен механизм освобождения шины (перекрытие команд) и очереди команд, однако он не так эффективен, как в SCSI, и используется редко. Полностью этот недостаток АТА устранен только в спецификации Serial ATA И.

Адаптер интерфейса АТА (IDE) объединяет простейшие аппаратные средства: буферные формирователи для шины данных, дешифратор адреса и вспомогательную логику. Адаптер обеспечивает обращения процессора к регистрам устройств АТА, а также передачу блоков данных между устройством и системной памятью в режиме РЮ (программный ввод-вывод). Адаптер позволяет также подключить шину АТА к каналу стандартного контроллера DMA, однако обмен данными по стандартному каналу малоэффективен, поскольку канал довольно медленный и из-за пересечения границ страниц неудобный (см. 5.1). Контроллер интерфейса АТА (IDE) отличается наличием собственного высокопроизводительного и эффективного контроллера DMA. Популярной моделью является контроллер PCI IDE Bus Master (см. 19.4), который имеет два канала — управляет двумя шинами АТА. Контроллер PCI IDE позволяет организовывать передачу массива данных, расположенных в разрозненных страницах физической памяти. Однако он не имеет средств переключения контекста (см. далее), позволяющих эффективно организовать перекрытие и очереди команд. Интерфейс SATA (Serial ATA - последовательный интерфейс АТА) является эволюцией своего предшественника — параллельной шины АТА. Переход на последовательный интерфейс позволяет отказаться и от шинной организации интерфейса: контроллер Serial ATA имеет индивидуальные порты для подклю-чения каждого из устройств. При этом имеется режим эмуляции пар «ведущий-ведомый», в котором сохраняется программная совместимость с контроллером параллельного интерфейса АТА и его механизмом адресации устройств. Для более эффективной работы со множеством устройств имеется и режим прямого подключения (Direct Port Access, DPA), программно несовместимый с традиционным интерфейсом АТА (IDE). Контроллер и устройства Serial АТА-Н имеют эффективный механизм FPDMA для обслуживания множества устройств и очередей команд. Промежуточный (по эффективности) режим контроллера SATA обеспечивает только полную независимость устройств: каждому устройству выделяется собственный контроллер DMA. Большинство современных системных плат оснащено двухканальным контроллером PCI IDE с параллельным интерфейсом АТА. Этот контроллер может работать в режиме как традиционного адаптера (Legacy IDE) с фиксированными областями адресов, выделяемых устройствам, так и устройства PCI, в котором области адресов свободно перемещаются в пространстве. Новые платы имеют и интерфейс Serial ATA. Сосуществование параллельного и последовательного интерфейсов возможно, однако в традиционном режиме может работать только один из контроллеров (параллельный или последовательный). Это создает некоторые трудности на этапе определения подключенных устройств и загрузки ОС. Для эффективного взаимодействия с обоими контроллерами ОС должна иметь драйверы контроллеров, работающие с ними как с полноценными устройствами PCI.

Новая программная модель контроллера Serial ATA - AHCI (см. 19.5) - принципиально меняет идеологию работы с устройствами, существенно упрощая за¬дачи программного взаимодействия с ними. Интерфейс AHCI имеют, в частности, контроллеры SATA, интегрированные в хаб ICH6 современных чипсетов системных плат. На время переходного периода контроллеры с AHCI снабжают и традиционными программными интерфейсами, однако использование возможностей AHCI в полной мере дает только специальный драйвер. Интерфейс АТА предназначен для подключения устройств внутри корпуса компьютера; это обусловлено ограничением на длину шлейфа и конструкцией разъемов (применяются дешевые IDC-коннекторы). Интерфейс Serial ATA в первой версии также ограничивался внутренним использованием. В интерфейсе Serial ATA II введена возможность подключения внешних устройств, ради чего разъемы были доработаны (для лучшей фиксации).

В Serial ATA-II введены и новые варианты топологии соединения устройств: группа устройств (например, дисковый массив) может подключаться к мультиплексору Serial ATA, который соединяется с одним портом хост-контроллера. Это требует усложнения механизма аппаратного переключения контекста DMA, в противном случае с устройствами, подключенными к одному порту, возможна только поочередная работа (как это было с устройствами одного канала АТА). Устройство (или массив устройств, подключенных к мультиплексору) может подключаться и к двум хостам через специальный селектор портов. При этом активным может быть только один порт (и хост), а второй служит запасным путем доступа к устройствам хранения.

Интерфейс АТА позволяет подключать устройства различных категорий, различающиеся как типом (жесткие диски, оптические, ленточные устройства и т. п.)> так и «уровнем интеллекта* встроенного контроллера. Первые дисковые накопители IDE относились к категории неинтеллектуальных устройств (Non-Intelligent IDE). Они не выполняли трансляцию номеров секторов - параметры их внешней геометрии совпадали с реальными. Команды идентификации устройства и установки параметров не выполнялись. Дефектные блоки, отмеченные в заводском списке, были видны пользователю. Низкоуровневое форматирование выполнялось непосредственно по команде, так что неудачное форматирование могло снизить производительность из-за нарушения оптимальных параметров чередования и смещения.

Позже появились более интеллектуальные устройства (Intelligent ATA IDE). Они способны выполнять расширенные АТА-команды - идентификацию устройства и установку параметров. Поддерживается трансляция геометрии, дефектные секторы скрываются от пользователя (до исчерпания резерва). Для ускорения обмена эти устройства поддерживают блочные режимы передачи Read Multiple и Write Multiple, а также высокоскоростные режимы обмена PIO и DMA. Низкоуровневое форматирование возможно только при установке внеш¬ней геометрии, совпадающей с реальной. Однако форматирование опять-таки может «снести» заводскую оптимизацию, хотя более поздние устройства либо игнорируют стандартную команду форматирования трека, либо только заполняют по ней все секторы трека нулями, не выполняя низкоуровневого форматирования.

К следующей категории относятся современные устройства с зонным форматом записи (Intelligent Zoned Recording IDE). Поскольку они имеют различное количество секторов на разных треках (для повышения плотности хранения), трансляция геометрии является для них обязательной — спецификация АТА не предусматривает сообщения устройством способа разбиения на зоны и формата каждой зоны, так что обращаться к ним можно только по внешнему трехмерному (CHS) или линейному (LBA) адресу. Информация о зонном распределении хранится, как правило, в служебной области носителя. Эта информация используется микропрограммой контроллера устройства, и с помощью специальных программных средств можно добраться до не и, например, отключить дефектную зону (уменьшив доступный объем диска). Низкоуровневое форматирование по стандартной команде как таковое не выполняется. Такие устройства либо отвергают эту команду, либо выполняют ее фиктивно (только позиционируя головки), либо просто заполняют все секторы трека нулями. Устройства IDE различаются также по интеллектуальности контроллера, которая выражается в наличии средств автоматического мониторинга внутренних параметров (S.M.A.R.T.), скрытия дефектных блоков, температурной коррекции системы позиционирования, управления энергопотреблением, управления акустическим шумом и пр. Важным параметром устройств является размер собственной буферной памяти (кэша) и эффективность алгоритмов кэширования. Алгоритмы замещения блоков в кэше современных дисков учитывают особенности работы в многозадачной среде - они отслеживают несколько потоков запросов. Производители устройств вводят различные усовершенствования, в основном направленные на повышение производительности. Эти усовершенствования постепенно входят в очередную версию стандарта ATA/ATAPI как дополнительные свойства (features). Номер версии стандарта, поддерживаемый устройством, исчерпывающей информации о возможностях устройства не дает: какие-то дополнительные свойства, введенные в указанной версии, могут не поддерживаться (на то они и дополнительные). Ниже перечислены наиболее интересные в настоящее время свойства интерфейсной части устройства:

· Поддержка режима UltraDMA и достижимая скорость (33,

66, 100, 133 Мбайт/с). Этот режим предпочтителен благодаря не только высокой скорости обмена, но и наличию CRC-контроля достоверности передачи по интерфейсу. В PIO и обычных (не-Ultra) режимах DMA никакого контроля нет.

· Объем буферной памяти, определяющий возможность

повышения производительности за счет упреждающего чтения и внутреннего кэширования. Для записывающих устройств CD/DVD объем памяти определяет устойчивость к задержкам доставки данных (увеличение объема снижает риск неудачи за¬писи).

· Поддержка очередей NCQ (для Serial ATA),

определяющая эффективность работы с множеством запросов. Поддержка «обычных очередей и перекрытия команд ATA/ATAPI в традиционных системах (со стандартным контроллером PCI IDE) положительного эффекта практически не дает; устройств с этими возможностями выпускается мало.

Параметры, относящиеся к физическому носителю (объем, физическая скорость записи и считывания, время позиционирования и т. п.). в данной главе не рассматриваются.

Для устройств IDE существуют несколько разновидностей параллельного интерфейса ATA (IDE). Устройства ATA IDE, E-IDE, ATA-2, Fast АТА-2, АТА-3, ATA/ATAPI-4, ATA/ATAPI-5 и ATA/ATAPI-6 электрически совместимы. Степень логической совместимости довольно высока (все базовые возможности АТА доступны). Однако для полного использования всех расширений необходимо соответствие спецификаций устройств, хост-адаптера и его ПО. Приводимые далее описания опираются на спецификации АТА (до ATA/ATAPI-6 включительно).

· высокий уровень выходного сигнала не ниже 2,4 В (при

токе до 400 мкА, сигнал DMARQ — до 500 мкА), низкий уровень не выше 0,5 В (при токе 4 мА, для линии DASP ради совместимости со старыми устройствами — 12 мА);

· высокий уровень входного сигнала не ниже 2,0 В, низкий

уровень не выше 0,8 В.

Все информационные сигналы интерфейса передаются через 40-контактный разъем, у которого ключом является отсутствующий на вилке и закрытый на розетке контакт 20. Использование в качестве ключа выступа на корпусе розетки и прорези в бандаже вилки стандартом не приветствуется. Для соединения устройств применяется плоский многожильный кабель-шлейф, длина кабеля не должна превышать 0,46 м(18"), допустимая емкость проводников - неболее 35 пФ. Терминаторы стандартом не предусматриваются (они имеются в каждом устройстве и хост-адаптере), но если кабель с тремя разъемами (розетками) используют для подключения одного устройства, то устройство и хост-адаптер рекомендуется подключать к противоположным концам кабеля. Состав информационных сигналов интерфейса АТА приведен в таблице, вид кабеля — на рис. 9.2. В большинстве кабелей одноименные контакты всех разъемов соединяются своими проводами и все коннекторы равноправны. Встречаются (редко) ленточные кабели с кабельной выборкой, изображенные на рисунке. В них провод 28 перерезан, так что контакт 28 (CSEL) для ведущего устройства заземлен через хост-адаптер, а для ведомого - не подключен. Кабель должен соответствовать системе адресации, выбранной для обоих устройств.

Таблица 18. Интерфейс ATA (IDE)

1 - Тип сигнала для устройства: I — вход, О— выход, I/O — двунаправленный, TS - тристабильный, ОК -открытый коллектор. Для хост-адаптера значения I и О имеют противоположный смысл.

2 - У старых устройств сигнал может иметь тип ОК (при разнотипных сигналах на одной шине возможен

конфликт).

3 - Сигналы, приведенные после символа /,используются только в режиме Ultra DMA (AT A-4).

4 - У ведущего устройства -' вход, у ведомого - выход.

5 - У ведомого устройства - только выход.

6 - Контакты 41-44 используются только для миниатюрных дисков.

7 - Начиная с АТА-3 - только CSEL.

8 - Начиная с АТ А-3 зарезервирован.

Рис. 40. Ленточный кабель интерфейса АТА с кабельной выборкой

Начиная с ATA/ATAPI-4 в шлейфах узаконили кабельную выборку и для подключения устройства 1 определили средний коннектор. В нем контакт 28 либо не соединен с проводом, либо просто отсутствует. Вполне понятно, что при использовании кабельной выборки хост-контроллер подключать к среднему коннектору нельзя (как и к правому на рис. 9.3). Если номер устройства назначается джампером, то для 40-проводного кабеля можно подключать устройства и хост-контроллер к любым коннекторам произвольно (но желательно избегать «висячих» концов).

Для устойчивой работы в режиме Ultra DMA рекомендуется применение 80-про-водных кабелей, обеспечивающих чередование сигнальных цепей и проводов схемной земли (GND). Такие кабели требуются для режимов UltraDMA выше 2 (скорость выше 33 Мбайт/с). Эти кабели разделываются на специальные разъемы, имеющие 40-контактные гнезда с обычным назначением контактов, но ножевые контакты для врезки 80 проводов. В шлейфе для схемной земли используются либо все четные, либо все нечетные провода - это зависит от применяемых разъемов (на них должна быть маркировка EVN GND или ODD GND соответственно). Установка на одном шлейфе разнотипных разъемов недопустима (тогда все 80 проводов окажутся соединенными вместе). На 80-проводном кабеле в разъеме для подключения контроллера контакт 34 соединен с шиной GND и не соединен с проводом шлейфа; этим обеспечивается идентификация типа кабеля (CBLID). Провод шлейфа соединяет контакты 34 разъемов устройств, что обеспечивает прохождение сигнала PDIAG* от ведомого устройства к ведущему. С учетом возможности кабельной выборки на 80-проводном шлейфе положение коннекторов уже однозначно.

· Коннектор хост-контроллера расположен на конце

шлейфа, у него контакт 34 заземлен и не соединен со шлейфом. Корпус коннектора должен быть синего цвета .

· Коннектор устройства 0 расположен на противоположном

конце шлейфа, у него все контакты соединены со шлейфом. Корпус коннектора должен быть черного цвета.

· Коннектор устройства 1 (необязательный) расположен в

середине шлейфа, у него контакт 28 не соединен со шлейфом. Корпус коннектора должен быть серого цвета.

Если кабельная выборка не используется, то устройства 0 и 1 можно менять местами.

Спецификация АТА «узаконивает» как 40-контактный интерфейсный разъем, так и 4-контактный разъем питания (рис. 9.4), но для малогабаритных устройств питание может подаваться по 44-проводному интерфейсному кабелю.

а б

Рис. 41. Разъемы интерфейса АТА (вилки на устройствах): а - интерфейсный, б -питания

Для большинства устройств применяется 40-контактный разъем с шагом контактов 2,54 мм. Рядом с ним могут располагаться дополнительные контакты, служащие для конфигурирования устройства и технологических целей (диагностики и других операций по служебному последовательному интерфейсу). Спецификация AT A/ AT API предусматривает два варианта, приведенные на рисунках.. Здесь пустым квадратиком обозначены позиции ключевых (пропущенных) выводов, контакты 1-40 используются для интерфейса (см. табл. 9.3), а контакты А-Н — для установки джамперов (табл. 9.4) и технологических целей. Для миниатюрных устройств предназначен 50-контактный разъем с шагом выводов 2 мм (рис. 9.5, в), у которого контакты 1-44 соответствуют табл. 9.3, контакты A-D — табл. 9.4 (используются для конфигурирования, а пара пропущенных контактов является дополнительным ключом). Для 50-контактного кабеля принято назначение выводов накопителей IBM Thinkpad/Travelstar:

· 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. 42. Дополнительные контакты на разъемах интерфейса АТА: а - SFF8057, б - SFF8058, в - SFF8212 (50-контактный разъем)

Таблица 19. Использование дополнительных контактов

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, исполь¬зуемые 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 РЮ 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 РЮ Mode 0,1,2 при активном сигнале обращения 16-битные, при неактивном — 8-битные. Для РЮ 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 АТА-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#, CSO# 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 n IE N в регистре Device Control.Запрос сбрасывается по сигналу RESET*, установке бита SRST в регистре Devi се 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 пере-ачи 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.

· CSO# (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 !FOh-lF7h (сигнал также 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 31с 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 АТА-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.

· DASP# (Device Active, Slave Present) — сигнал двойного

назначения: индика¬тор активности устройства и присутствия ведомого устройства. Устройства имеют выход типа «открытый коллектор» с нагрузочным резистором 10 кОм к шине +5 В. После сброса по сигналу RESET* или при инициализации по включении питания оба устройства в течение 1 мс должны деактивировать этот сигнал, после чего не позже чем через 400 мс его вводит ведомое устройство для сообщения о своем присутствии. Ведущее устройство не активирует этот сигнал в течение 450 мс. Сигнал деактивируется ведомым устройством после получения им команды или через 31 с автоматически (смотря что произойдет раньше). После этого сигнал может быть введен любым устройством как индикатор активности. Адаптер использует этот сигнал для включения светодиодного индикатора доступа к диску.

· SPSYNC/CSEL (Spindle Synchronization/Cable Select) -

синхронизация шпинделя или выборка кабелем. Сигнал двойного назначения, которое должно быть единым для обоих устройств. Сигнал SPSYNC позволяет синхронизировать шпиндели устройств (актуально для RAID-массивов); используется по усмотрению производителя накопителя, начиная с ATA/ATAPI-3 этот сигнал из спецификации изъят. Сигнал CSEL позволяет устройствам определять свой адрес по положению на специальном кабеле с разрывом провода 28 между разъемами двух устройств (малораспространенная «кабельная выборка»). Эта линия на хостадаптере заземлена, и ведущее устройство получает заземленную линию, а ведомое — неподключенную. На устройстве линия подтягивается к высокому уровню резистором 10 кОм. Состояние сигнала (если он управляется хост-адаптером) должно удерживаться по крайней мере 31с после сигнала RESET*.

При использовании режима Ultra DMA четыре линии получают новое назначение сигналов.

· STOP (Stop Ultra DMA burst) — останов передачи пакета

Ultra DMA.

· DDMARDY* (Device Ultra DMA ready) - готовность

устройства при приеме па¬кета Ultra DMA (управление потоком).

· DSTROBE (Host Ultra DMA data strobe) — строб данных

устройства при передаче пакета хосту. Данные передаются по обоим перепадам DSTROBE.

· HDMARDY* (Host Ultra DMA ready) — готовность хоста при

приеме им пакета Ultra DMA (управление потоком).

· HSTROBE (Host Ultra DMA data strobe) — строб данных

хоста при передаче пакета устройству. Данные передаются по обоим перепадам HSTROBE.

Для блокнотных ПК в стандарте имеется вариант интерфейса IDE на 68-контакт¬ном разъеме PCMCIA (PC Card), приведенный в таблице. Здесь имеется ряд специфичных сигналов.

· SELATA* (Select 68-pin ATA) — сигнал, которым хост

идентифицирует режим использования разъема, PC Card (сигнал снят) или АТА (сигнал установлен, то есть низкий уровень). Этот сигнал хост должен установить до подачи питания на коннектор. В течение 19 мс после подачи питания устройство игнорирует все интерфейсные сигналы, кроме этого. Если этот сигнал активен, то устройство должно сконфигурироваться на режим АТА. Если сигнал неактивен, оно должно сконфигурироваться на режим PC Card или не отвечать на другие сигналы хоста.

· CD1 # и CD2# (Card Detect) заземляются в устройстве —

по этим сигналам хост определяет присутствие устройства.

· CS1# (Device chip select 1) — выбор устройства, подается

хостом на оба кон¬такта (Ни 42), но устройство воспринимает только один из них.

· DMARQ, DMACK* и IORDY — не обязательны для

использования.

· M/S# (Master/Slave) — инверсия сигнала CSEL. Хост

выдает сигналы M/S# и CSEL до подачи питания, устройство воспринимает лишь один из них.

Для обеспечения «горячего» подключения разъем для цепи GND обеспечивает более раннее соединение при подключении и более позднее при отключении. В устройстве сигналы CSO#, CS1#, RESET* и SELATA* подтягиваются к пассивному состоянию.

Таблица 20. 68-контактный интерфейс АТА для PC Card (PCMCIA)

Для компьютеров класса ЛТ существует 8-битная версия интерфейса, называемая XT-IDE, реже - XT-Bus. Этот интерфейс [2,5], как и AT А, реализован на 40-провод-ном кабеле, и многие его сигналы совпадают с 16-битной шиной AT А. Интерфейс XT-IDE можно рассматривать как подмножество AT А, хотя прямой совместимости нет. Ряд устройств АТА имеют джампер выбора режима XT/AT (в накопителях Seagate на это указывает окончание «АХ» в обозначении модели)