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采用VSC7173实现SATA12端口扩展和21端口复用

发布时间:2020-07-21 17:17:36 阅读: 来源:被套厂家

引言 硬盘具有超大容量、可反复擦写、超高速等诸多优点,它是目前大容量数据存储、备份应用的理想选择。硬盘端口从并行连接ATA(PATA)到串行连接ATA(SATA),其访问速度和性能得到长足进步。如今,硬盘应用已扩展到多种设备,如硬盘录像机,各种需要存储大量数据的便携设备以及NAS、SAN等数据存储、备份系统。便携式应用中,有时需要扩展SATA端口以访问多个硬盘。而在一些冗余端口应用中需要多个SATA Host端口访问单个SATA硬盘,因此需要SATA端口复用。采用Maxim公司的VSC7173很容易实现SATA端口的1:2扩展和2:1复用功能。

本文引用地址: VSC7173简介2.1 功能综述 VSC7173是Maxim推出的一款串行ATA分配器、缓冲器,可为1.5 Gb/s和3.0 Gb/s链路实现2:1容错切换。对于冗余、负载分配非常关键的高可靠性存储子系统,该功能非常适合双主机(例如I/O控制器)必须连接单端口磁盘驱动器的应用。I/O控制器的输出复用到串行ATA驱动器;串行ATA驱动器的输出经缓存,复制到I/O控制器。从一个I/O控制器切换至另一个时,串行ATA链路必须使用OOB信号重新初始化。这将通过VSC7173透明传输。VSC7173提供驱动远距离背板和外部电缆所需的预加重、高输出摆幅,并具有可编程接收灵敏度。 除上述功能,VSC7173还提供单主机连接2个驱动器的1:2端口分配模式(链路备份)。典型应用中,串行ATA主机总线适配器(HBA)需要内部和外部连接器,而VSC7173管理HBA与2个连接器间的串行数据。图1为VSC7173的功能框图。该器件具有3个SATA端口,分别为Port0、Port1、Port2,通过一些控制引脚可配置端口间的互联,从而实现端口扩展或复用功能。2.2 工作模式选择 VSC7173通过引脚配置选择工作模式。MODE0、MODE1、PORTSEL0、PORTSEL1 4个引脚的状态决定VSC7173的工作模式。MODE1决定port1和port0的选择(PORTSEL0、PORTSEL1)为电平触发还是边沿触发。MODE0决定为选择的端口功能,低电平时未选端口的输出关闭,而高电平时,其未选端口的输出与被选端口一样。PORTSELD在电平触发模式下(MODE1为低、PORTSEL为低)控制选择P0或P1。在边沿触发模式(MODE1为高)下控制P0端口的选择。PORT-SEL1在电平触发模式(MODE1为低)下必须拉低。在边沿触发模式(MODE1为高)中控制P1端口的选择。

2.3 OOB信号的传输与监测 SATA协议中,OOB信号用于Host和硬盘握手并初始化。VSC7173可透明传输OOB信号。在输入端,VSC7173具有可调节OOB信号检测门限,允许用户在一定范围内调节输入灵敏度。当输入端检测到OOB信号后,内部与其连接的输出端缓冲器关闭,从而实现OOB信号的透明传输。通过引脚OOBSEL0和OOBSEL1可设置OOB信号的检测门限,以调节输入灵敏度。2.4 输出预加重选择 VSC7173向用户提供可选择的输出预加重。该器件的HIVO、HIV1和HIV2引脚分别控制Port0、Port1和Port2的输出预加重。当这些引脚拉为低电平时,预加重禁止,工作在正常模式,而拉为高电平时,该器件则工作在预加重模式,此时输出幅度增加20%~30%。该功能在SATA信号的传输线较长时非常有用,能够改善信号传输,使到达终端的信号幅度较好满足系统的需求。图2给出了输出预加重开启/关闭时的信号幅度对比结果。

3 VSC7173实现SATA端口的扩展 在硬盘录像机等应用中,除内部配备的硬盘,如提供一个硬盘接口供用户外接的话,可极大增强设备的灵活性。而用于便携式设备的主控制器通常仅有一个SATA端口,此时可用VSC7173进行端口扩展,电路如图3所示。

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