Bus externes. Bus externes et internes Mémoires de masse Bus IDE, PCMCIA, SCSI. GEI 437 Laboratoire d interfaces et microprocesseurs

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1 Bus externes Bus externes et internes Mémoires de masse Bus IDE, PCMCIA, SCSI mercredi 4 avril 2001

2 2 Bus interne - bus externe µcontrôleur ou µprocesseur Contrôleur de bus Disque 1 Mémoire RAM ROM... Circuits d entrée sortie Disque 2 CD-ROM Bus interne Bus externe

3 3 Bus externes Interconnexion de systèmes périphériques internes au boîtier de l ordinateur non adressable par le processeur externes Interconnexion simple possiblement «à chaud» sans arrêter l ordinateur Interopérabilité bus standards

4 4 Les périphériques Mémoires de masse disques durs CDROM, CDR DVD Numériseurs d images mainteant remplacé par le bus USB Communication modem, réseau Périphériques amovibles ou non

5 5 Caractéristiques des bus Bus parallèles 8 ou 16 bits de large Informations multiplexées dans le temps commandes adresses données statut / contrôle Échange des données par blocs Nombre de systèmes adressés limité

6 6 Bus externes standards IDE bus interne pour mémoires de masse PCMCIA (ou PC-Card) bus externe pour cartes amovibles SCSI bus interne et externe pour mémoires de masse et autres périphériques

7 7 Disques durs Piste divisée en secteurs Cylindre

8 8 Format d un secteur Espaces de garde Octet de détection d erreur Octets de synchronisation Sync. Entête Sync. Data ECC Identifie le secteur et ses options 512, 1024 ou 4096 octets de données

9 9 Entrelacement et déphasage Entrelacement de Déphasage de 1

10 10 Bus internes aux disques Contrôle Amplificateurs Séparateur de données Contrôleur intelligent Mémoires tampons Formatage Ordinateur Interface ST506 Interface ESDI Bus IDE ou SCSI

11 11 Bus IDE IDE Integrated Disk Electronics Interface de 40 broches 50 cm maximum Bus parallèle de 16 bits types d échanges accès aux registres du contrôleur (PIO) registres et commandes standards échanges de données via DMA mot par mot ou par bloc

12 12 Caractéristiques 2 disques par interface IDE 1 maître (0) + 1 esclave (1) différenciation au démarrage 2 interfaces par système 1 primaire + 1 secondaire Ensemble de registres standards Jeu de commandes standards

13 13 Durée des transferts PIO Data Transfer 600 ns 240 ns en mode rapide DMA Data Transfer 240 à 960 ns en mode mot par mot 200 ns par mot en mode bloc

14 14 Signaux IDE Pin Drive Cable Signal AT Bus No Signal Name Flow Pin Reset <- B2 2 Ground B1 3 D7 <-> A2 4 D8 <-> C11 5 D6 <-> A3 6 D9 <-> C12 7 D5 <-> A4 8 D10 <-> C13 9 D4 <-> A5 10 D11 <-> C14 11 D3 <-> A6 12 D12 <-> C15 13 D2 <-> A7 14 D13 <-> C16 15 D1 <-> A8 16 D14 <-> C17 17 D0 <-> A9 18 D15 <-> C18 19 Ground B1 20 KEY 21 Reserved 22 Ground B1 23 -IOW <- B13 24 Ground B1 25 -IOR <- B14 26 Ground B1 27 -IOCHRDY -> A10 28 SPSYNC/ALE <- B28 29 Reserved 30 Ground B1 31 INTRQ -> D7 32 -IOCS16 -> D2 33 ADDR1 <- A PDIAG 35 ADDR0 <- A31 36 ADDR2 <- A CS1FX 38 -CS3FX 39 -DASP 40 Ground B

15 15 Registres IDE Addr -CS1FX -CS3FX SA2 SA1 SA0 Read (-IOR) Write (-IOW) X X X ILLEGAL ILLEGAL < X X X High Impedance Not Used Control 3FX X X High Impedance Not Used Block 3FX X High Impedance Not Used Registers 3F Altern Status Device Control 3F Drive Address Not Used < F Data Port Data Port <--+ 1F Error Register Precomp 1F Sector Count Sector Count Command 1F Sector Number Sector Number Block 1F Cylinder Low Cylinder Low Registers 1F Cylinder High Cylinder High 1F Drive / Head Drive / Head 1F Status Command <

16 16 Bus SCSI SCSI Small Computer System Interface Bus parallèle de 8/16 bits de large Connexion physique 50 broches (68/ 80) terminaison active unipolaire < 6m (interne) ou différentielle < 25m (externe) 8 périphériques adressables incluant l ordinateur SCSI ID

17 17 Générations de Bus SCSI

18 18 Types de transferts Transferts asynchrones acquiescement à chaque échange sur le bus 3 Moctets/s max environ (Fast SCSI) Transferts synchrones transferts de données par blocs supporté par certains périphériques seulement 10 Moctets/s max pour SCSI 2 20 (40/ 80 / 160) Moctets max pour UltraSCSI (Wide)

19 19 Protocole d échange Protocole Multi-phases Chaque phase est caractérisée par des signaux de contrôle ATN BSY ACK RST MSG SEL C/D REQ I/O Chaque échange est précédé d une phase de sélection Les transferts de données sont le résultat d une commande lecture, écriture, formatage

20 20 Phases de transfert Arbitrage Sélection Message Donnée Commande Message Statut Bus libre

21 21 Architecture SCSI Contrôleur SCSI Contrôleur de disque Bus SCSI RAM (mémoire tampon) ESDI LUN 0 CPU (microcontrôleur) LUN 1 Bus interne Unité de disque SCSI

22 22 Exemple : contrôleur SCSI

23 23 Périphériques SCSI Disques rigides Disques amovibles Lecteurs de CD-ROM Lecteurs/Graveurs de CR-ROM Lecteurs de DVD Numériseurs (Scanners) Dérouleurs de bande Imprimantes