Cómo funcionan los controladores IDE

La interfaz electrónica de unidad integrada conecta un disco duro a un PC.
No importa lo que hagas con el ordenador, almacenamiento de información es una parte importante de su sistema. De hecho, la mayoría de ordenadores personales tienen uno o más de los siguientes dispositivos de almacenamiento:

• Unidad de disquete
• Unidad de disco duro
• CD-ROM

Generalmente, estos dispositivos se conectan a la computadora a través de una interfaz de Integrated Drive Electronics (IDE). Esencialmente, una interfaz IDE es una forma estándar para un dispositivo de almacenamiento conectar a un ordenador. IDE no es en realidad el verdadero nombre técnico para el estándar de interfaz. El nombre original, En el archivo adjunto (ATA), significó que la interfaz fue inicialmente desarrollada para la computadora de IBM en. En este artículo, usted aprenderá sobre la evolución de IDE/ATA, cuáles son las conexiones y exactamente qué "esclavo" y significa "maestro" en IDE.

El nacimiento de la interfaz IDE llevó a combinar un controlador como este con un disco duro.

Evolución IDE

IDE fue creado como una forma de estandarizar el uso de discos duros de computadoras. El concepto básico detrás de IDE es que se deben combinar el disco duro y el controlador. El controlador es una pequeña placa de circuito con fichas que proporcionan orientación sobre exactamente cómo el disco duro almacena y accede a datos. Mayoría de los controladores también incluye una memoria que actúa como un amortiguador para mejorar el rendimiento del disco duro.
Antes de IDE, controladores y unidades de disco duros fueron separados y a menudo propietarios. En otras palabras, un controlador de un fabricante no puede funcionar con un disco duro de otro fabricante. La distancia entre el controlador y el disco duro podría resultar en la calidad de señal pobre y afectar al rendimiento. Obviamente, esto causó mucha frustración para los usuarios de computadoras.
IBM introdujo la computadora AT en 1984 con un par de innovaciones claves.

• Las ranuras en el ordenador para añadir tarjetas utilizan una nueva versión del bus Industry Standard Architecture (ISA). El nuevo autobús era capaz de transmitir información de 16 bits a la vez, en comparación con 8 bits en el bus ISA original.
• IBM también ofrece un disco duro para el AT que utiliza un nuevo combinado/variador. Un cable de cinta de la combinación/variador corrió hacia una tarjeta ISA para conectar a la computadora, dando lugar a la interfaz en el archivo adjunto (ATA).

En 1986, Compaq introdujo unidades IDE en su Deskpro 386. Esta combinación/variador fue basada en el estándar ATA desarrollado por IBM. En poco tiempo, otros proveedores comenzaron a ofrecer unidades IDE. IDE se convirtió en el término que cubre toda la gama de dispositivos integrados/variador. Puesto que casi todas las unidades IDE basado en ATA, los dos términos se utilizan indistintamente.

Un primer plano de las interfaces IDE primarios y secundarios en una placa base

Controladores, unidades de disco, adaptadores de Host

Mayoría de las motherboards cuentan con una interfaz IDE. Esta interfaz se refiere a menudo como un controlador IDE, que es incorrecto. La interfaz es en realidad un adaptador host, lo que significa que proporciona una manera de conectar un dispositivo completo para el ordenador (host). El controlador actual es en un circuito conectado a la unidad de disco duro. Es la razón por la que llama electrónica de unidad integrada en el primer lugar.
Mientras que la interfaz IDE fue desarrollada originalmente para conectar unidades de disco duros, se ha convertido en la interfaz universal para conectar las unidades de disquete internas, unidades CD-ROM y aún en algunas unidades de respaldo de cinta. Aunque es muy popular para unidades internas, IDE es raramente utilizado para conectar un dispositivo externo.
Existen diversas variaciones de ATA, cada uno agrega a la norma anterior y mantener la compatibilidad con versiones anteriores.
Los estándares incluyen:
ATA-1 - la especificación original que Compaq incluido en el Deskpro 386. Instituyó el uso de una configuración maestro/esclavo. ATA-1 se basó en un subconjunto de la norma ISA 96 polos que utiliza 40 o 44 pin conectores y cables. En la versión de 44 pines, los pines extra cuatro se utilizan para suministrar energía a una unidad que no tiene un conector de alimentación independiente. Además, ATA-1 proporciona sincronización de la señal para el acceso directo a memoria (DMA) y programa funciones de entrada/salida (PIO). DMA significa que la unidad envía información directamente a la memoria, mientras que Pío significa que la unidad de la computadora central de procesamiento (CPU) gestiona a la transferencia de información. ATA-1 es más comúnmente conocido como IDE.
ATA-2 - DMA se implementó totalmente comenzando con la versión de ATA-2. Las tarifas de transferencia DMA estándar aumentó de 4,16 megabytes por segundo (MBps) en ATA-1 a tantos como 16,67 MBps. ATA-2 proporciona gestión de energía, soporte para tarjetas PCMCIA y soporte para dispositivos extraíbles. ATA-2 se suele denominar EIDE (Enhanced IDE), Fast ATA o Fast ATA-2. El tamaño total de disco duro compatible aumentó a gigabytes 137,4. ATA-2 proporciona métodos de traducción estándar para Culata Sector (CHS) para unidades de disco duros hasta 8,4 gigabytes de tamaño. CHS es cómo el sistema determina la ubicación de los datos en un disco duro. La razón de la gran discrepancia entre tamaño total disco duro y soporte para disco duro CHS es debido a los tamaños poco utilizados por el sistema básico de entrada/salida (BIOS) para CHS. CHS tiene una longitud fija para cada parte de la dirección:

• Cilindro = 10 bits 1024
• Cabeza = 8-bit, 256
• Sector = 6 bits, 63 *

Usted notará que el número de sectores es 63 en lugar de 64. Esto es porque un sector no puede comenzar con cero. Cada sector tiene 512 bytes. Si usted multiplica 1.024 x 256 x 63 x 512, obtendrá 8,455,716,864 bytes o aproximadamente 8,4 gigabytes. Nuevas versiones de BIOS aumentaron el tamaño de bits de CHS, brindando apoyo a las plena 137,4 gigabytes. ATA-3 - con la adición de automonitorización análisis y Reporting Technology (SMART), las unidades IDE se hicieron más confiables. ATA-3 también añade protección con contraseña para acceder a las unidades, proporcionando una característica importante de seguridad.
ATA-4 - probablemente las dos adiciones más grandes a la norma en esta versión son el soporte Ultra DMA y la integración de la Interfaz del programa en archivo adjunto (ATAPI) estándar. ATAPI proporciona una interfaz común para las unidades de CD-ROM, unidades de cinta de respaldo y otros dispositivos de almacenamiento extraíbles. Antes de ATA-4, ATAPI era un estándar completamente separado. Con la inclusión de ATAPI, ATA-4 inmediatamente ha mejorado el soporte de medios extraíbles de ATA. Ultra DMA aumentó la tasa de transferencia DMA de ATA-2 16,67 MBps 33,33 Mbps. Además el cable existente que utiliza 40 pines y 40 conductores (cables), esta versión presenta un cable que tiene 80 conductores. Los otros 40 conductores son intercalados entre los 40 conductores estándar para mejorar la calidad de la señal de los cables de tierra. ATA-4 es también conocido como Ultra DMA, Ultra ATA y Ultra ATA/33.
ATA-5 - la gran actualización en ATA-5 es la detección automática de que el cable se utiliza: la versión 40 conductores o 80 conductores. Ultra DMA se incrementa a 66,67 MB/seg con el uso del cable de 80 conductores. ATA-5 también se llama Ultra ATA/66.

El conector de un cable IDE

Cable llave

Dispositivos IDE utilizan un cable de cinta para conectar entre sí. Los cables de cinta tienen todos los cables colocando uno junto al otro en lugar de envuelto o agrupados juntos en un mismo paquete. Los cables de cinta IDE tienen 40 o 80 cables. Existe un conector en cada extremo del cable y otro cerca de dos tercios de la distancia desde el conector de la placa base. Este cable no debe exceder 18 pulgadas (46 cm) de longitud total (12 pulgadas desde el primero hasta el segundo conector) y 6 pulgadas de segunda a tercera para mantener la integridad de la señal. Los tres conectores son típicamente diferentes colores y asociar a elementos específicos:

• El conector azul se une a la placa base.
• El conector negro se conecta a la unidad principal (master).
• El conector gris se conecta a la unidad secundaria (esclavo).

A lo largo de un lado del cable es una raya. Esta raya indica que el cable de ese lado se une a Pin 1 de cada conector. Alambre 20 no está conectado a nada. De hecho, no hay pin en esa posición. Esta posición se utiliza para asegurar que el cable está conectado a la unidad en la posición correcta. Otra manera que fabricantes asegurarse de que el cable no se invierte es utilizando una llave de cable. La clave de cable es una plaza pequeña, plástica en la parte superior del conector del cable de cinta que se encaja en una muesca en el conector del dispositivo. Esto permite que el cable unir en una sola posición.
Números de PIN y descripciones

1. RESET
2. Suelo
3. Bits de datos 7
4. Bits de datos 8
5. Bits de datos 6
6. Bits de datos 9
7. Bits de datos 5
8. Bits de datos 10
9. Bits de datos 4
10. Bits de datos 11
11. Bits de datos 3
12. Bits de datos 12
13. Bits de datos 2
14. Bits de datos 13
15. Bits de datos 1
16. Bits de datos 14
17. Datos Bit 0
18. Bits de datos 15
19. Suelo
20. Cable llave (falta el pin)
21. DRQ 3
22. Suelo
23. -BAJO
24. Suelo
25. -IOR
26. Suelo
27. Canal de entrada-salida listo
28. SPSYNC: Cable Select
29. DACK - 3
30. Suelo
31. RQ 14
32. -IOCS 16
33. Dirección Bit 1
34. -PDIAG
35. Dirección Bit 0
36. Dirección Bit 2
37. -CS1FX
38. -CS3FX
39. -DA/SP
40. Suelo
41. + 5 voltios (lógica) (opcionales)
42. + 5 voltios (Motor) (opcionales)
43. Tierra (opcional)
44. -Tipo (opcional)

Tenga en cuenta que los últimos cuatro pernos sólo son utilizados por los dispositivos que requieren energía a través del cable de cinta. Generalmente, estos dispositivos son discos duros que son muy pequeños (por ejemplo, 2.5 pulgadas) que necesitan una fuente de alimentación separada.

Amos y esclavos

Una única interfaz IDE soporta dos dispositivos. Mayoría de las motherboards viene con dos interfaces IDE (primario y secundario) para hasta cuatro dispositivos IDE. Porque el controlador está integrado con el disco, no hay ningún controlador general para decidir qué dispositivo actualmente se comunica con el ordenador. Esto no es un problema tanto como cada dispositivo es en una interfaz independiente, pero añadir soporte para un segundo disco en el mismo cable tuvo poco de ingenio.
Para permitir dos unidades en el mismo cable, IDE utiliza una configuración especial llamado maestro y esclavo. Esta configuración permite de velocidad de un variador contar otra unidad cuando puede transferir datos hacia o desde el ordenador. Lo que pasa es que la unidad esclava hace una petición a la unidad maestra, que comprueba si actualmente se está comunicando con el ordenador. Si la unidad maestra está inactiva, dice la unidad esclava para seguir adelante. Si la unidad maestra está en comunicación con la computadora, se dice que la unidad esclava que esperar y luego lo informa cuando se puede ir adelante.
El equipo determina si hay una segunda unidad de disco (esclavo) conectado mediante el uso de Pin 39 en el conector. PIN 39 lleva una señal especial, llamada Disco activo/esclavo presente (DASP), comprueba si una unidad esclava está presente.
Aunque funcionará en cualquier posición, se recomienda que la unidad maestra está colocada en el conector al final del cable de cinta IDE. Entonces, debe establecerse un puente en la parte posterior de la unidad junto al conector IDE en la posición correcta para identificar la unidad como la unidad maestra. El disco esclavo debe tener el maestro puente quitado o un jumper esclavo especial establecido, dependiendo de la unidad. Además, la unidad esclava se une al conector cerca de la mitad del cable de cinta IDE. Tarjeta controladora de cada unidad se ve en el puente de configuración para determinar si es un esclavo o un maestro. Esto les dice cómo llevar a cabo. Cada unidad es capaz de ser esclavo o maestro cuando usted lo recibe del fabricante. Si solo se instala una unidad, siempre debe ser la unidad maestra.
Muchas unidades disponen de una opción denominada Cable Select (CS). Con el tipo correcto de cable de cinta IDE, estas unidades pueden ser auto configurado como maestro o esclavo. CS funciona así: un saltador de cada unidad se establece en la opción de CS. Del cable es un cable IDE normal excepto por una diferencia de 28 Pin sólo se conecta al conector de la unidad maestra. Cuando se enciende el ordenador, la interfaz IDE envía una señal a lo largo del cable Pin 28. Sólo la unidad conectada al conector principal recibe la señal. Ese disco se configura entonces como la unidad maestra. Desde la otra unidad no recibió ninguna señal, por defecto en modo esclavo.

Publicado con fines educativos