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DS2120低压差分LVD器件在SCSI应用环境中的优势

发布时间:2020-06-30 18:55:38 阅读: 来源:悬窗厂家

选择SCSI (小型计算机系统接口)收发器时,无论是单端(SE)还是差分(HVD或LVD)器件,都要确定传输数据速率、电缆长度以及主控制器能够支持的最大器件数。

本文引用地址:标准(现在称为SCSI-1)是在1981年发布的,它采用专有的单端、8位总线收发器在主机和外围设备之间传输数据。SCSI-1定义数据传输速率为每秒5M字节。该标准发布后,SCSI技术得到了迅速发展。SCSI-2规定数据速率达每秒10M字节,并具有可选择的高压差分信号(HVD)驱动和16位宽字节数据总线。SCSI-3 SPI™将速率扩展到了每秒20M字节,采用宽字节HVD总线。随着以后的Ultra SCSI、Ultra2、Ultra160以及Ultra320标准的推出,数据总线传输速度已经达到每秒320M字节。(参考表1.0)

表1. STA批准的SCSI术语及定义 STA TermsBus Speed, MBytes/Sec. s Width, bitsMax. Bus Lengths, Meters (1)Max. Device SupportSingle- EndedLVDHVDSCSI-1 (2)586(3)258Fast SCSI (2)1083(3)258Fast Wide SCSI20163(3)2516Ultra SCSI (2)2081.5(3)258Ultra SCSI (2)2083--4Wide Ultra SCSI4016-(3)2516Wide Ultra SCSI40161.5--8Wide Ultra SCSI40163--4Ultra2 SCSI (2,4)408(4)12258Wide Ultra2 SCSI (4)8016(4)122516Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI (6)16016(4)12(5)16Ultra320 SCSI (6)32016(4)12(5)16注意:(1) 在点对点或工程应用中可能超出表中所列的最大总线长度。(2) 使用“窄”字节总线,上述SCSI, Ultra SCSI或Ultra2 SCSI是可选的。(3) LVD在最初的SCSI标准上没有给出该速率的定义。如果总线上所有器件都支持LVD,则该速度上支持12米的长度是没有问题的。如果总线上的所有器件都是单端的,那么在点对点的应用中可以达到25米。(4) 速度超出Ultra标准的器件没有单端的定义。(5) 速度超过Ultra2标准的器件没有HVD的定义。(6) 从Ultra2开始所有新的速度版本均采用宽总线。

HVD SCSI是SCSI-2标准的组成部分,它可以提高数据传输速度、延长传输距离、增大总线上的最大器件数目。HVD将电缆长度增加到25米(82英尺),采用宽字节的Fast SCSI总线允许总线上挂接16个SCSI器件(包括主机适配器在内)。然而,HVD SCSI需要大功率收发器,它利用差分电压信号表示总线上的逻辑状态。一对并行的电压信号(一个正电压和一个负电压)沿总线传输、建立一路差分电压,如果 (V+) - (V-)是正数,则接收端检测结果为逻辑“1”。如果 (V+) - (V-)是负数,则接收端检测结果为逻辑“0”。差分总线相对于单端总线来说具有更小的噪声和地电位偏差,因为任何总线干扰都同时作用于V+和V-、表现为供模干扰,可以有效地被抑制。正是由于这个原因,差分总线也被称为平衡总线。这种总线形式可以延长电缆长度、降低噪声。但平衡总线的大功率收发器不能集成在一片或两片控制芯片内,导致多数对价格敏感的应用无法采用差分总线方式。

LVD SCSI发布于1995年,它是一个低功率、低价格的差分总线收发器,保证信号的完整性,具有与HVD SCSI相同的高速数据传输能力。LVD (V+ 和 V-)信号摆幅约为±400mV,以1.25V的共模偏置电压为中心摆动,与单端或高压差分信号相比,LVD较小的信号摆幅能够快速达到所要求的逻辑状态。利用基于EIA-644 (LVDS)铜线数据传输标准的LVD SCSI能够达到每秒655M字节的数据速率(点至点传输)。LVD SCSI相对于HVD SCSI的另一优势是它可以向后兼容至SE SCSI2标准。对于Ultra3, Ultra160和更高速度标准,SE和HVD都没有定义速度和距离参数。对于Ultra160以上的标准,只有LVD给出了确切定义,参考表1.0。

DS2120 LVD SCSI端接器完全符合Ultra320、Ultra3、Ultra160和Ultra2 (仅含LVD) SCSI接口标准的要求。因为DS2120仅仅是LVD SCSI端接器,如果SE或者HVD器件连接到总线时DS2120将自动脱离总线,器件通过内部检测DIFFSENS线上的电压实现这个功能。LVD终端提供两个由电流源偏置的、具有5%容差的光刻电阻和一个由1.25V带隙基准产生的共模电压源。采用Y型终端配置,具有105差分阻抗和150共模阻抗。当LVD SCSI总线上没有连接驱动器时将保持112mV的失效保护偏置电压。另外一个失效保护措施是带隙温度至电压的转换器,用于检测器件温度是否超出150°C。一旦达到或超出器件设定的热关断温度阈值,DS2120将自动与总线隔离。

DIFF_CAP引脚监控DIFFSENS线以确保器件工作在适当的模式下。如果DIFF_CAP引脚电压位于0.7V到1.9V之间,器件在模式转换延迟之后进入LVD工作状态。宽字节SCSI应用需要三个DS2120 LVD端接器件(见图1.0)。典型应用中,SCSI器件采用下述菊花链连结。当MSTR/SLV为高电平时,DIFFSENS可以驱动SCSI DIFFSENS线以确定适当的工作模式。

器件内部在MSTR/SLV和TPWR引脚之间带有75k的上拉电阻。因为具有内部上拉电阻,所以MSTR/SLV引脚可以接高电平(见图1.0),也可以浮空3。

图1.

DS2120是一款高性能的LVD SCSI端接器,它确保在满足HVD SCSI端接器的速度要求前提下不增大系统功耗、而且不提高系统的成本。上述配置中只有一组端接器驻留在主机总线适配器(HBA)中,其它端接器则置于SCSI电缆终端的小型连接器内。DS2120E采用小尺寸、28引脚、4.4mm TSSOP封装,这种小尺寸封装使其能够很容易集成到电缆终端或电缆适配器内。DS2120同时具有低至3pF的关断电容,允许器件热插拔操作,采用2.7V至5.5V单电源供电,工作温度范围:0°C至+70°C。

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