高速pc大容量存儲外設(shè)--快速成長的市場

    通用串行總線 (usb) 是pc歷史上最成功的外設(shè)接口。usb 2.0將秉承第一代usb產(chǎn)品的傳統(tǒng)，為pc外設(shè)中的大容量存儲設(shè)備提供具體優(yōu)勢。這些產(chǎn)品包括便攜式數(shù)字音頻播放器、外置硬盤驅(qū)動(dòng)器 (hdd)、zip驅(qū)動(dòng)器、cd刻錄機(jī)、dvd刻錄機(jī)、高密度pcmcia type-ii存儲卡讀卡器、光磁（mo）驅(qū)動(dòng)器等。原始的usb標(biāo)準(zhǔn)usb 1.1不具備實(shí)現(xiàn)上述各類型產(chǎn)品最佳性能所必需的帶寬。但是，usb具備更高的吞吐量 (480 mbs)，能夠滿足上述大容量外設(shè)的高帶寬要求。usb 2.0已經(jīng)開始推動(dòng)各種高性能大容量外設(shè)的進(jìn)程。

    定義

    ata驅(qū)動(dòng)器、atapi驅(qū)動(dòng)器：一種標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成驅(qū)動(dòng)器，其集成了高級技術(shù)（根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)研究院小組x3t1q 定義）附件/ata包接口 (ata/atapi) 總線和連接器作為其電子接口。其實(shí)例包括hdd、cd-rw和dvd驅(qū)動(dòng)器。它們通常內(nèi)置于pc或mac中，通過ata/atapi排線線纜進(jìn)行連接。

    usb 2.0驅(qū)動(dòng)器：標(biāo)準(zhǔn)ata或atapi驅(qū)動(dòng)器，以及usb 2.0到ata/atapi橋接器板 (bridge board) 的組合，能夠創(chuàng)建功能齊全的usb 2.0外設(shè)驅(qū)動(dòng)器。

    所需的橋接器板

    任何usb 2.0大容量存儲外設(shè) (msp) 的基礎(chǔ)都是usb 2.0到ata/atapi的橋接器板。外設(shè)開發(fā)商希望迅速進(jìn)入市場，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，他們使用市場上可用的ata/atapi驅(qū)動(dòng)器--之所以這么稱呼，是由于它們所采用的連接器都是某種形式的ata/atapi連接器。這些ata/atapi驅(qū)動(dòng)器能夠支持并響應(yīng)ata/atapi命令，命令通過其ata/atapi連接器或總線進(jìn)行傳送。但是，usb 2.0總線既不與ata/atapi命令通信，也不支持這些命令。usb 2.0到ata/atapi橋接器板必須在兩個(gè)總線之間作為指令翻譯器和數(shù)據(jù)管理器（圖1）。

    圖1：橋接器板的功能

    usb 2.0驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品開發(fā)商的多種選擇

    在選擇usb 2.0到ata/atapi橋接器解決方案時(shí)，外設(shè)驅(qū)動(dòng)器開發(fā)商有一系列開發(fā)要求。其中一條重要的要求就是橋接器能夠與各種ata和atapi驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)完美的互操作性。另一條重要要求則是實(shí)施創(chuàng)新特性的能力，其中包括線纜供電的產(chǎn)品。創(chuàng)新型特性相當(dāng)重要，因?yàn)樗鼈兪鞘跪?qū)動(dòng)器開發(fā)商能夠使其產(chǎn)品獨(dú)具創(chuàng)新性的利器。選擇合適的usb 2.0橋接器解決方案是至關(guān)重要的，這有助于開發(fā)商不僅能滿足上述要求，而且還能夠快速進(jìn)入市場。我們不妨來逐一討論一下上述開發(fā)要求。

    與各種ata/atapi驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)無縫操作

    "無縫操作"實(shí)際上具有多方面的含義。usb 2.0橋接器解決方案必須能夠解決atapi驅(qū)動(dòng)器內(nèi)在的操作差異問題。簡單地說，許多atapi器件都同atapi規(guī)范存在某種不符合之處，因此就正常預(yù)期的操作情況而言會出現(xiàn)"操作差異"。這些差異有多種形式，而且難以預(yù)見。atapi驅(qū)動(dòng)器中常見的一類差異是atapi總線上的計(jì)時(shí)差異。atapi總線的應(yīng)答信號各種各樣，如數(shù)據(jù)選通脈沖，這可能會根據(jù)驅(qū)動(dòng)器以pio模式或udma模式運(yùn)行的不同而各異。如果橋接器件在ata/atapi物理接口處不具備可調(diào)整計(jì)時(shí)的話，那么基于該器件的橋接器板就不能就atapi驅(qū)動(dòng)器的計(jì)時(shí)差異很好工作。驅(qū)動(dòng)器開發(fā)商將不得不選擇另外的atapi驅(qū)動(dòng)器或不同的橋接設(shè)備。不管怎樣，開發(fā)商將產(chǎn)品投放市場的時(shí)間都將放慢。

    atapi 驅(qū)動(dòng)器操作差異的另一個(gè)實(shí)例就是驅(qū)動(dòng)器向usb 2.0橋接器板傳送其操作狀態(tài)的方法不一致。atapi規(guī)范定義了在驅(qū)動(dòng)器中使用狀態(tài)寄存器的方法，但具體使用則就每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的不同而各異。一個(gè)具體的例子就是狀態(tài)寄存器的busy位。atapi驅(qū)動(dòng)器廠商因?qū)ξ坏牟僮骱凸δ苄詫?shí)施而各有不同。在這種情況下，如果橋接器器件不能根據(jù)busy位的行為靈活地改變自身的操作，那么可能就會出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器"被掛起"的情況。這時(shí)，usb 2.0驅(qū)動(dòng)器停止與它所連接的pc或mac通信，且不能再進(jìn)行操作。如果要重新正常運(yùn)行usb 2.0驅(qū)動(dòng)器的話，就需要總線復(fù)位或pc/mac機(jī)重啟。顯然，這從最終用戶的角度來說，這種情況是不愿看到的，并可能導(dǎo)致用戶向商店返還usb 2.0驅(qū)動(dòng)器。

    13范式--進(jìn)一步討論無縫操作

    "busy位"問題是一個(gè)特定的缺陷實(shí)例，屬于"13范式 (thirteen cases)"的范圍。13范式是usb大容量存儲類規(guī)范的子集，該文檔的第六章對其進(jìn)行了詳細(xì)討論。文檔指出了在所有涉及數(shù)據(jù)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)器/主機(jī)通信時(shí)可能的排列中將發(fā)生的情況。只要出現(xiàn)主機(jī)－驅(qū)動(dòng)器不匹配，usb到a