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9 De Fevereiro de 2012

INTERFACES DE LIGAÇÃO

Formador – PEDRO SANTOSFormando - HUMBERTO SANTOS



Índice1. Desenvolvimento de um trabalho referente a interfaces de ligação 3

1.1. Interface ATA ou IDE................................................................3

1.2. Interface IDE Ultra DMA............................................................4

1.3. Interface SATA..........................................................................5

1.4. Interface PATA..........................................................................6

1.5. Interface ATAPI.........................................................................7

1.6. Interface SCSI...........................................................................8

2. Apresentação e definição de alguns dispositivos/periféricos com as

ligações anteriores..............................................................................................9

2.1. Dispositivos/periféricos ATA ou IDE.........................................9

2.2. Dispositivos/periféricos SCSI..................................................10

Webgrafia...............................................................................................13

Ilustração 1 - Cabo flat de 40 pinos ligação IDE.......................................4

Ilustração 2 - Conector fêmea IDE............................................................4

Ilustração 3 - Conector Ultra DMA............................................................5

Ilustração 4 - Interface SATA....................................................................6

Ilustração 5 - Interface PATA....................................................................6

Ilustração 6 - Interface ATAPI...................................................................8

Ilustração 7 – Conectores de Interface SCSI............................................9

Ilustração 8 - Disco rígido com ligação IDE e SATA...............................10

Ilustração 9 -CD ROM com ligação IDE.................................................11

Ilustração 10 - Disco rígido com interface SCSI.....................................11

Ilustração 11 - Disco rígido com ligação SCSI........................................13

Página 2 de 14 HUMBERTO SANTOS IMSI_002

Ilustração 1 - Cabo flat de 40 pinos ligação IDE



1. Desenvolvimento de um trabalho referente a interfaces de

ligação

1.1. Interface ATA ou IDE

ATA, cuja expressão inglesa significa Advanced Technology

Attachement, ou também conhecida como IDE é um modelo de ligação para

interligar dispositivos de armazenamento, tais como, discos rígidos e drivers de

CD_ROMs, no interior dos computadores. A transferência de dados nesta

interface é feita através do cabo flat que pode ser de quarenta vias, utilizado

normalmente para a conexão dos drivers de CD-ROM, ou de oitenta vias

utilizado para a ligação dos HD ou discos rígidos.

Conforme se pode verificar na

ilustração 2, a posição da fenda no

conector fémea, quando voltado para

baixo, indica que o pino 1 está para a esquerda.


Ilustração 2 - Conector fêmea IDE



1.2.Interface IDE Ultra DMA

A técnica do DMA (Direct Memory Access) permite descongestionar o

processador permitindo a cada um dos periféricos aceder directamente à

memória. Distinguem-se dois tipos de modos DMA:

O DMA dito “individual Word” permite transmitir uma palavra simples (2

bytes são 16 bits) a cada sessão de transferência.

O DMA dito “multi-word” permite transmitir sucessivamente várias

palavras a cada sessão de transferência.

O padrão ATA baseia-se originalmente num modo de transferência

assíncrono, ou seja, os envios de comandos e os envios de dados são

ritmados à frequência do canal e fazem-se a cada rising edge do sinal do

relógio (strobe). Contudo, o envio de dados e comandos não se faz

simultaneamente, ou seja, um comando não pode ser enviado enquanto o dado

não for recebido e vice-versa.

Para aumentar a taxa de transferência dos dados pode por conseguinte

parecer lógico aumentar a frequência do sinal de relógio. Todavia, num

interface onde os dados são enviados em paralelo o aumento da frequência

coloca problemas de interferência electromagnéticos.

Assim, o Ultra DMA (às vezes apontado UDMA) foi pensado com o

objectivo de optimizar no máximo o interface ATA. A primeira ideia do Ultra

DMA consiste em utilizar o rising edge bem como os falling edges do sinal para

as transferências, o que

resulta num lucro de

velocidade de 100% (com um

débito que passa de 16.6

Mo/s a 33.3 Mo/s). Além

disso, o Ultra DMA introduz a

utilização de códigos CRC

para detectar os erros de

transmissão. Assim, os

diferentes modos Ultra DMA

definem a frequência de


Ilustração 3 - Conector Ultra DMA



transferência dos dados. Quando um erro é encontrado (quando o CRC

recebido não corresponde aos dados) a transferência passa para um modo

Ultra DMA inferior, ou mesmo sem Ultra DMA.

A partir do Ultra DMA modo 4 um novo tipo de cobertura foi introduzido a

fim de limitar as interferências; trata-se de uma cobertura que acrescenta 40

fios de massa (ou seja, um total de 80), intercalados com os fios de dados a fim

de os isolar e possuindo os mesmos conectores que a cobertura de 40 fios.

1.3. Interface SATA

O padrão Serial ATA começou a ser desenvolvido oficialmente no ano

de 1997 e surgiu a partir de uma iniciativa da Intel junto a 70 empresas,

aproximadamente. A ideia foi formada pela previsão de que tecnologias futuras

de armazenamento de dados

exigiriam taxas de transferência

até então não suportadas. A

tecnologia SATA surgiu como

solução para essa questão sem,

no entanto, reverter isso em

custo de produção maior, um dos

factores que foram determinantes

para a sua ampla aceitação no

mercado. O padrão SATA é uma

tecnologia para discos rígidos,

unidades ópticas e outros

dispositivos de armazenamento

de dados que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional

interface PATA (Paralell ATA ou somente ATA ou, ainda, IDE). A transmissão é

em série, tal como se cada bit estivesse um atrás do outro. No caso do padrão

SATA o ruído praticamente não existe, mesmo porque o seu cabo de conexão

ao computador possui apenas 4 vias e também é blindado. Isso acaba

trazendo outro ponto de vantagem ao SATA, pois como o cabo tem dimensão


Ilustração 4 - Interface SATA



reduzida, o espaço interno do computador é melhor aproveitado, facilitando

inclusive a circulação de ar.

1.4. Interface PATA

O Interface do tipo PATA faz transferência de dados de forma paralela,

ou seja, transmite vários bits por vez, como se estes estivessem lado a lado. A

transmissão paralela de dados (geralmente com 16 bits por vez) causa um

problema conhecido como "ruído", que nada mais é do que a perda de dados

ocasionada por interferência. Para lidar com isso nos HDs PATA, os

fabricantes utilizam mecanismos para diminuir o ruído. Um deles é a

recomendação de uso de cabos IDE (o cabo que liga o HD à placa-mãe do

computador) com 80 vias (ou seja, oitenta fios) em vez dos tradicionais cabos

com 40 vias. As

vias a mais atuam

como uma espécie

de blindagem

contra ruídos. O

padrão Paralell

ATA tem a sua

velocidade de

transmissão de

dados limitada por

causa do ruído. A última especificação dessa tecnologia é o ATA 133 que

permite, no máximo, uma taxa de transferência de 133 MB por segundo.

1.5. Interface ATAPI

Inicialmente, a interface IDE/ATA foi desenvolvida apenas para trabalhar

com discos. As drives de CD-ROM e cassetes usavam interfaces proprietárias.

No início dos anos 90, tornou-se óbvio de que se teriam enormes vantagens

em usar a interface IDE/ATA para suportar outros dispositivos além de discos,

devido à sua elevada performance, simplicidade e universalidade.

Infelizmente, devido à forma como a estrutura dos comandos ATA

funcionava, não era possível ligar um dispositivo, que não fosse um disco, ao


Ilustração 5 - Interface PATA



canal IDE e esperar que este funcionasse. Por isso, foi desenvolvido um

protocolo especial chamado AT Anexo Packet Interface ou ATAPI. O standard

ATAPI é usado para dispositivos ópticos, cassetes e drives de armazenamento

móveis. Permite ligar os vários dispositivos ao cabo standard IDE usado pelos

discos IDE/ATA e serem configuradas como master ou slave.

Internamente, o protocolo ATAPI não é idêntico ao conjunto de

comandos do standard ATA (ATA-2, etc.) usado pelos discos. ATAPI, em geral,

é uma interface muito mais complexa do que a interface ATA.

O primeiro standard que descreve a interface ATAPI não foi

desenvolvido pelos responsáveis pela manutenção dos standards ATA. Foi

definido pelo Small Form Factor Committee, um grupo industrial que

normalmente defina standards para componentes físicos como cabos. O

primeiro documento do standard ATAPI produzido por este grupo foi designado

SFF-8020 (mais tarde renomeado para INF-8020), que se encontra agora

obsoleto. No final dos anos 90 o T13 Technical Committee tomou o controlo do

conjunto de comandos e protocolo ATAPI, combinando-o com a interface ATA,

convergindo no standard ATA/ATAPI-4.

1-ATAPI Interface2-1/4 inch Ground

Spade3-Auxiliary Connector4-Ground Hole5-RF #16-ATAPI Configuration

Block7-Power Plug8-Cable Select

(Factory Setting)9-Slave10-Master


Ilustração 6 - Interface ATAPI

Ilustração 7 – Conectores de Interface SCSI



1.6. Interface SCSI

Uma opção às interfaces IDE são as controladoras SCSI (Small

Computer Systems Interface). Numa controladora SCSI, podemos usar até 15

dispositivos simultaneamente (já que um ID é usado pela própria controladora)

sem que haja degradação de performance, como acontece quando usamos

mais de um dispositivo IDE numa mesma controladora. Outra grande vantagem

do SCSI é uma menor utilização do processador quando o HD é acessado1,

justamente porque praticamente todo trabalho é executado pelos próprios

discos rígidos (sob orientação da controladora), e não pelo processador.

Basicamente, o processador precisa apenas informar à controladora, quais

dados devem ser transferidos, onde estes dados estão gravados e para onde

eles serão transferidos, para que a controladora possa fazer o restante do

trabalho, avisando ao processador quando tiver terminado. Durante este

tempo, o processador ficará livre para executar outras tarefas. Embora as

interfaces IDE UDMA também ofereçam este recurso, ele é implementado de

maneira muito mais transparente e eficiente nas controladoras SCSI.

O primeiro modelo de controladora SCSI foi lançado em 1986. Era uma

controladora de 8 bits, que

permitia um barramento de

dados de até 5 Megabytes

por segundo. Esta

controladora antiga é

chamada de SCSI 1. Em

1990, foi lançada a segunda

geração de controladoras

SCSI, chamadas de SCSI 2.

Estas novas controladoras já

eram muito mais rápidas,

incluindo também outros

recursos, como o suporte de

até 15 dispositivos por

1 Informática Acção de alcançar um dado memorizado




controladora, em oposição aos 7 suportados pelas controladoras antigas. Além

da divisão em modelos, as interfaces SCSI dividem-se também em

controladoras Narrow e Wide. As controladoras Narrow trabalham com

transferências de dados a 8 bits e suportam o uso de até 8 dispositivos por

interface. As controladoras Wide, por sua vez, trabalham com transferências de

16 bits. Os cabos também mudam; as controladoras Narrow usam cabos de 50

vias, enquanto as Wide usam cabos de 68 vias.

2. Apresentação e definição de alguns dispositivos/periféricos

com as ligações anteriores

2.1.Dispositivos/periféricos ATA ou IDE

Inicialmente, as interfaces IDE suportavam apenas a conexão de HDs.

Na motherboard podemos encontrar duas portas IDE (primária e

secundária). Mesmo com a popularização das interfaces SATA, as portas IDE

ainda continuam sendo

incluídas nas motherboards

recentes. Cada uma das

portas permite instalar dois

drivers, de forma que

podemos instalar um total

de 4 HDs ou CD-ROMs na

mesma placa. Este

interface é muito utilizado

para discos rígidos, CD-

ROMs, DVD, entre outros.

Ilustração 8 - Disco rígido com ligação IDE e SATA

.





Ilustração 9 -CD ROM com ligação IDE



2.2.Dispositivos/periféricos SCSI

SCSI é uma tecnologia que permite ao usuário conectar uma larga gama

de periféricos, tais como discos rígidos, unidades CD-ROM, impressoras e

scanners.

Centronics-50

Conector SCSI externo de 8 bits, usado em placas de interface antigas.

HPDB50

Conector

SCSI externo de

8 bits, usado em placas de interface mais recentes.


Ilustração 10 - Disco rígido com interface SCSI



IDC50

Conector SCSI interno de 50 pinos. Usado em placas SCSI novas e

antigas, dedicado à ligação de dispositivos que operam com 8 bits.

DB-25

Usado por interfaces SCSI dos computadores Apple e MACs. Muitas

placas de interface SCSI simplificadas que acompanham scanners também

usam este conector.

HPDB68

Conector SCSI de 68 pinos, 16 bits. Usado nas conexões internas e

externas com placas SCSI-2 e SCSI-3

SCA-80

Novo conector SCSI de 80 pinos, ainda pouco utilizado.




Webgrafia

China, M. i. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de ATA 66/100 IDE

Cable/Ultra Dma Eide Flat Ribbon Interface Cables for Hard :

http://www.made-in-china.com/showroom/xly-cable/product

futuro, B. d. (13 de Setembro de e 2010). ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA

DE COMPUTADORES . Obtido em 2 de 2012, de

http://biblioufam.blogspot.com/2010_09_12_archive.html


Ilustração 11 - Disco rígido com ligação SCSI



hardware, G. d. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de Hardware Manual

Completo :

http://www.hardware.com.br/livros/hardware-manual/interfaces-scsi.html

Hope, C. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de CD-ROM:

http://www.computerhope.com/jargon/c/cdrom.htm

IDE. (s.d.). Obtido em Fevereiro de 2012, de Interfaces IDE:

http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/levitan/interhd.htm

PCs, F. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de Um SSD da Buffalo com

interface PATA: http://blogs.forumpcs.com.br/noticias/2010/07/08/um-

ssd-da-buffalo-com-interface-pata/

Wester, I. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de Tecnologia SATA (Serial

Advanced Technology Attachment):

http://www.infowester.com/serialata.php

Wikipédia. (2012). Obtido em Fevereiro de 2012, de SCSI:

http://pt.wikipedia.org/wiki/SCSI


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