Устройства вывода 3D графической информации

Областью применения трехмерных устройств вывода графической информации ("3D принтеры") являются технологии RPM(=Rapid Prototyping and Manufacturing) для изготовления прототипов для ускоренной подготовки к производству.

В условиях быстрой сменяемости объектов производства и острой конкурентной борьбы за рынок сбыта, актуальна задача изготовления прототипа в сжатые сроки. Современные технологические средства позволяют эффективно решить эту задачу не прибегая к традиционным методам, связанным с механической обработкой материалов. Изготовление прототипов осуществляется по CAD-данным. В качестве исходных данных используется трехмерная математическая модель, представленная в формате STL, называемом иначе форматом стереолитографии. В этом формате информация об объекте включает список треугольных граней (триангулированная грань), которые описывают поверхность его твердотельной модели с заданной точностью. Построенная с помощью математических методов пространственная модель, преобразованная в STL-файл, изготовляется в соответствующих установках.

Изготовленный прототип позволяет визуально оценить изделие, проверить его собираемость с другими деталями и комплектующим, представить изделие на презентациях.

Основные процессы (технологии) для изготовления пространственной модели прототипа:

Cтереолитические SLA процесс (Stereo Lithography Apparatus), создающую модели методом послойного отвердевания фотополимера воздействием луча лазера. Подробно о стереолитографии можно узнать по адресу http://www.laser.ru/rapid/info/index.html

LOM-процесс (Laminated Object Manufacturing), предложенный американской фирмой Helisys. Прототип изделия получается путем склеивания (ламинирования) множества тонких слоев адгезионного рулонного материала, вырезаемых с помощью лазерного луча (LOM1) или механического резака (LOM2).

FDM процесс (Fused Deposition Modeling), разработанную фирмой Stratasys. В соответствии с этим процессом из специальной фильеры в виде нити экструдируется термопластичный материал (полимерная нить), который слой за слоем создает прототип желаемого изделия.

SGC-процесс (Solid Ground Curing), предложенный фирмой Cubital. В этом процессе также используется полимер, твердеющий под действием ультрафиолетовых лучей, однако экспозиция слоя вещества лазерным излучением происходит через специальную маску, нанесенную на стеклянную пластину.

SLS-процесс (Selective Laser Sintering), изобретенный фирмой DTM. В этом процессе лазер используется как источник тепла для сплавления специального порошкового материала, из которого формируется оболочковая форма создаваемого объекта.

DSPC-процесс (Direct Shell Production Casting), созданный фирмой Solingen, в котором с помощью струйной головки в керамический порошковый материал впрыскивался жидкий отвердитель, при естественном застывании последнего формируется оболочка, пригодная для получения литьевой формы.

Системы MM (Model Maker) и BMP (Ballistic Particle Manufacturing), компаний Sanders Prototype и BMP Technology соответственно, в которых для создания прототипа из воскоподобного вещества использовались струйные головки.

Преимущества и недостатки прототипирования:

Наибольшее преимущество современных технологий быстрого прототипирования - время создания детали. Детали, на создание которых раньше уходили недели и месяцы, сегодня могут быть созданы как физические объекты в течение нескольких дней или, в некоторых случаях, нескольких часов.

Обратная сторона данных технологий - материал. Он не является материалом серийной детали и имеет отличия по механическим и химическим свойствам. Это влияет на возможность использования прототипов, полученных с использованием технологий быстрого прототипирования, в функциональном тестировании. Например, прототип, выполненный по технологии SLA, не может быть использован в горячей среде, так как имеет низкую температурную устойчивость.

ИНТЕРФЕЙСЫ ПК И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс как границу раздела двух систем, устройств или программ; элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. В данном разделе будут рассмотрены интерфейсы, позволяющие подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные периферийные устройства и их контроллеры, а также соединять отдельные подсистемы компьютера.

По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В ПК традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами, шины ATA, SCSI и все шины расширения. В последовательном интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной (возможно, и двухпроводной) линии. Эта линия может быть как однонаправленной (например, в RS-232C, реализуемой СОМ-портом, шине Fire Wire, SPI, JTAG), так и двунаправленной (USB, 12С).

Основными характеристиками интерфейсов являются:

- пропускная способность;

- контроль достоверности передачи данных;

- допустимое удаление соединяемых устройств и топология соединения;

- присутствие или отсутствие гальванической развязки;

- тип подключения/отключения.

Технический прогресс приводит к неуклонному росту объемов передаваемой информации, поэтому возрастают требования к пропускной способности интерфейсов. Если раньше матричные принтеры, печатающие в символьном режиме, могли обходиться и СОМ-портом с невысокой пропускной способностью, то современным лазерным принтерам при высоком разрешении не хватает производительности даже самых быстрых USB-портов. То же касается и сканеров. А передача «живого» видео, даже с применением компрессии, требует ранее немыслимой пропускной способности.

Вполне очевидно, что при одинаковом быстродействии приемопередающих цепей и пропускной способности соединительных линий по скорости передачи параллельный интерфейс должен превосходить последовательный. Однако повышение производительности за счет увеличения тактовой частоты передачи данных упирается в волновые свойства соединительных кабелей. В случае параллельного интерфейса начинают сказываться задержки сигналов при их прохождении по линиям кабеля и, что самое неприятное, задержки в разных линиях интерфейса могут быть различными вследствие неидентичности проводов и контактов разъемов. Для надежной передачи данных временные диаграммы обмена строятся с учетом возможного разброса времени прохождения сигналов, что является одним из факторов, сдерживающих рост пропускной способности параллельных интерфейсов. В последовательных интерфейсах, конечно же, есть свои проблемы повышения производительности, но поскольку в них используется меньшее число линий (в пределе – одна), повышение пропускной способности линий связи обходится дешевле.

Немаловажен для интерфейса контроль достоверности передачи данных, который имеется далеко не везде. В новых интерфейсах контролю достоверности уделяется серьезное внимание, поскольку они, как правило, рассчитываются на экстремальные условия работы (высокие частоты, большие расстояния и помехи). Контроль достоверности может производиться и на более высоких протокольных уровнях, но на аппаратном уровне он работает быстрее.

Для интерфейса, соединяющего два устройства, различают три возможных режима обмена: дуплексный, полудуплексный и симплексный. Дуплексный режим позволяет по одному каналу связи одновременно передавать информацию в обоих направлениях. Он может быть асимметричным, если значения пропускной способности в направлениях «туда» и «обратно» существенно различаются, или симметричным. Полудуплексный режим позволяет передавать информацию «туда» и «обратно» поочередно, при этом интерфейс имеет средства переключения направления канала. Симплексный (односторонний) режим предусматривает только одно направление передачи информации (во встречном направлении передаются только вспомогательные сигналы интерфейса).

Допустимое удаление соединяемых устройств определяет возможность использования интерфейса для качественной организации передачи информации в зависимости от расстояния пунктов коммутации. Данный параметр интерфейсов зависит от частотных свойств кабелей и помехозащищенности самих интерфейсов. Стоит отметить, что с появлением шин USB и Fire Wire иногда в качестве характеристики интерфейса фигурирует и топология соединения.

Важным свойством интерфейса является наличие или отсутствие гальванической развязки. Также существенным свойством является возможность подключения/отключения или замены устройств, причем в двух аспектах. Во-первых, это безопасность переключений как для самих устройств и их интерфейсных схем, так и для целостности хранящихся и передаваемых данных и для человека. Во-вторых, это возможность использования вновь подключенных устройств без перезагрузки системы, а также продолжения устойчивой работы системы при отключении устройств. Далеко не все внешние интерфейсы поддерживают «горячее подключение» в полном объеме. С новыми шинами USB и Fire Wire проблем «горячего подключения» не возникает.

В ряде интерфейсов заложены возможности PnP (Plug and Play – включай и играй), которые предназначены для снятия с пользователей забот по конфигурированию подключаемых устройств.

При разработке собственных технических устройств встает вопрос выбора подходящего интерфейса подключения. Этот вопрос следует решать, исходя из принципа разумной достаточности, по возможности отдавая предпочтение внешним интерфейсам. Следует помнить, что разработка аппаратной части устройства тесно связана и с программной поддержкой устройств – как модулями ПО, исполняемыми процессором компьютера, так и программами встроенного микроконтроллера, на базе которого, как правило, строятся современные устройства.

Далее перейдем к детальным описаниям основных интерфейсов ПК.

Параллельные интерфейсы ПК

LPT-порт

Впервые порт параллельного интерфейса был введен в ПК для подключения принтера – отсюда и пошло его название LPT-порт (Line PrinTer – построчный принтер). Традиционный, он же стандартный, LPT-порт (так называемый SPP-порт) ориентирован на вывод данных, хотя с некоторыми ограничениями позволяет и вводить данные. Существуют различные модификации LPT-порта – двунаправленный, ЕРР, ЕСР и другие, расширяющие его функциональные возможности, повыша­ющие производительность и снижающие нагрузку на процессор. Поначалу они яв­лялись фирменными решениями отдельных производителей, позднее был принят стандарт IEEE 1284. Карта расширения LPT-порта представлена на рисунке 1.

Карта расширения LPT-порта

С внешней стороны порт имеет 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов, выведенные на разъем-розет­ку DB-25S. В LPT-порте используются логические уровни ТТЛ, что ограничи­вает допустимую длину кабеля из-за невысокой помехозащищенности ТТЛ-интерфейса. Гальваническая развязка отсутствует – схемная земля подключаемого устройства соединяется со схемной землей компьютера. Из-за этого порт являет­ся уязвимым местом компьютера, страдающим при нарушении правил подключе­ния и заземления устройств. Поскольку порт обычно располагается на системной плате, в случае его «выжигания» зачастую выходит из строя и его ближайшее окружение, вплоть до выгорания всей системной платы.

С программной стороны LPT-порт представляет собой набор регистров, располо­женных в пространстве ввода-вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 3BCh, 378h и 278h. Порт может использовать линию запроса аппаратного прерывания, обыч­но IRQ7 или IRQ5. В расширенных режимах может использоваться и канал DMA.

Порт имеет поддержку на уровне BIOS – поиск установленных портов во время теста POST и сервисы печати Int 17h обеспечивают вывод символа (по опросу готовности, не используя аппаратных прерываний), инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера.

Начиная с PCI-плат для процессоров 486 практически все системные платы имели встроенный адаптер LPT-порта. Чаще всего соседствует с парой СОМ-портов, а также с контроллерами дисковых интерфейсов (FDC+IDE). Сегодня LPT-порт редко входит в базовую конфигурацию, но существуют карты PCI с LPT-портами или переходники USB-интерфейсов.

К LPT-портам подключают принтеры, плоттеры, сканеры, коммуникационные устройства и устройства хранения данных, а также электронные ключи, программа­торы и прочие устройства. Иногда параллельный интерфейс используют для связи между двумя компьютерами – получается сеть, «сделанная наколенке» (LapLink).

Шина SCSI

Системный интерфейс малых компьютеров SCSI (Small Computer System Interface, произносится «скази») предназначен для соединения устройств различных классов: памяти прямого (жесткие диски) и последовательного доступа (стриммеры), CO-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматической смены носителей информации, принтеров, сканеров, коммуника­ционных устройств и процессоров.

Устройством SCSI называется как хост-адаптер, связывающий шину SCSI с какой-либо внутренней шиной ком­пьютера, так и контроллер целевого устройства, с помощью кото­рого устройство подключается к шине SCSI. С точки зрения шины все устройства могут быть равноправными и являться как инициаторами обмена (инициализи­рующими устройствами, ИУ), так и целевыми устройствами (ЦУ), однако чаще всего в роли ИУ выступает хост-адаптер. Каждое ЦУ может содержать до 8 независимо адресуемых логических устройств (ЛУ) со своими номерами LUN (Logical Unit Number), представляющих ПУ или их части.

Карта расширения SCSI -порта

Первая версия, шины, позже названная SCSI-1, была стандартизована ANSI в 1986 грду (ХЗ. 131-1986). Это была 8-битная параллельная шина с максимальной час­тотой переключений¹ 5 МТ/с, допускающая подключение до 8 устройств. Ско­рость передачи данных достигала 5 Мбайт/с, режим передачи данных — асинхрон­ный, Впоследствии (199;1 гО появилась спецификация SCSI-2 (ХЗ.131-1994), расширяющая возможности шины. Частота переключений шины Fast SCSI-2 дости-щет.10 MT/Cj а Шга SCSI-2 — 20 МТ/с, Разрядность данных может быть увеличена до 16 бит — эт_д версия называется Wide SCSI-2 (широкая), а 8-битную версию ста­ли называть Narrow (узкая). 16-битная шина допускает включение 16 устройств. Стандарт SCSI-2 определяет и 32-бктную версию интерфейса, которая не полу­чила практического применения. Появился синхронный режим передачи данных, введена дифференциальная версия интерфейса. Спецификация SCSI-2 определяет систему команд, которая включает набор базовых команд CCS (Common Command Set), обязательных для всех ПУ, и специфических команд для периферии различ­ных классов. Стандарт полностью описывает протокол взаимодействия устройств, включая структуры передаваемой информации. Поддержка устройствами испол­нения цепочек команд (до 256 команд) и независимость работы устройств друг от друга^: обусловливают высокую эффективность применения SCSI в многозадачных системах. Возможность присутствия на шине более одного контроллера (инициа­тора обмена) Позволяет обеспечить разделение (совместное использование) периферии несколькими компьютерами, подключенными к одной шине. Эти свойства обеспечивают SCSI неоспоримые преимущества перед АТА в качестве интерфейса для мощных систем хранения данных.

Спецификация SCSI-3 — дальнейшее развитие стандарта, направленное на увеличе­ние количества подключаемых устройств, расширение системы команд и поддерж­ку технологии PnP. В качестве альтернативы параллельному интерфейсу SPI (SCSI-3 Parallel Interface) появляется возможность применения последовательно­го, в том числе волоконно-оптического интерфейса со скоростью 100 Мбайт/с. Спецификация SCSI-3 существует в виде широкого спектра документов, определя­ющих отдельные аспекты интерфейса на уровне физических соединений, транспортных протоколов и наборов команд.

♦ Параллельные интерфейсы SCSI

Параллельный интерфейс SCSI существует в нескольких версиях, различающихся разрядностью шины, способами передачи сигналов и синхронизации. Физически «узкий» интерфейс SCSI представляет собой шину, состоящую из 18 сигнальных и нескольких питающих цепей. В «широком» варианте число сигнальных цепей увеличено. Для защиты от помех каждая сигнальная цепь имеет собственный обратный провод. На применяемых двухрядных разъемах контакты сигнальных и обратных цепей располагаются друг против друга. Это позволяет приме­нять в качестве кабелей как витые пары проводов, так и плоские ленточные кабели, где сигнальные и обратные провода чередуются.

По типу сигналов различают линейные (single ended) и дифференциальные (dif­ferential) версии SCSI. Их кабели и разъемы идентичны, но электрической совме­стимости устройств нет.

В широко используемой линейной версии SE (Single Ended) каждый сигнал пере­дается потенциалом с ТТЛ-уровнями относительно общего провода. Здесь общий (обратный) провод для каждого сигнала тоже должен быть отдельным, что снижает перекрестные помехи. В SCSI-1 применяются передатчики с открытым коллектором, приемники на биполярных транзисторах. Высокий уровень при пассив­ном состоянии передатчиков обеспечивают пассивные терминаторы (см. п. 5.1.2). В SCSI-2 стали применять и передатчики с активным снятием сигнала (active negation). Схема с открытым коллектором для снятия сигнала просто «отпускает» линию, и ее потенциал возвращается в исходное состояние только под действи­ем терминаторов. При активном снятии выходная схема передатчика кратковре­менно форсирует переход линии к потенциалу пассивного состояния, после чего «отпускает» линию; при этом создается иллюзия возможности работы без терми­наторов. В SCSI-3 стандарт SPI предписывает использование интерфейсных схем KMC-n(CMOS).

Дифференциальная версия Diff, или HVD, для каждой цепи задействует пару про­водников, по которым передается парафазный сигнал. Здесь используются спе­циальные дифференциальные приемопередатчики, применяемые и в интерфей­се RS-485, что позволяет значительно увеличить длину кабеля, сохраняя скорость обмена. Дифференциальный интерфейс применяется в дисковых системах серве­ров, но в обычных PC не распространен. Интерфейс HVD (но еще с названием Diff) появился в SCSI-2, а в стандарте SPI-3 (SCSI-3 1999 года) он уже упразднен, поскольку скорость Ultra2 и выше он не выдерживает.

Низковольтный дифференциальный интерфейс LVD позволяет работать на часто­тах 40, 80 и 160 МТ/с в устройствах Ultra2, UltralGO и Ultra320 SCSI при длине шины 25 м (8 устройств) или 12 м (16 устройств). Устройства LVD совместимы с устройствами SE благодаря возможности их автоматического переконфигурирования (Multimode LVD). Устройства LVD распознают напряжение на линии DIFFSENS и по низкому уровню напряжения на ней способны переключаться из режима LVD (дифференциальный) в SE (линейный). Контакт разъема, на кото­рый выводится эта цепь, в устройствах SE заземлен, что и обеспечивает автомати­ческое «понижение» режима всех устройств шины до SE, если имеется хотя бы одно устройство SE.

Скорость передачи данных определяется частотой переключений сигналов, изме­ряемой в МТ/с, разрядностью, а в последних версиях и способом синхронизации (одиночная или двойная). Изначально разрядность шины SCSI составляла 8 бит (Narrow), а частота — до 5 МТ/с. Широкий (wide) вариант шины имеет разряд­ность 16 бит. Комбинации этих параметров обеспечивают широкий диапазон пропускной способности (табл. 5.1), достигающей уже 320 Мбайт/с. В обозначениях пропускной способности интерфейсов встречаются разночтения, здесь приводятся названия, используемые фирмой Western Digital в 2000 году. Fast SCSI означа­ет частоту передач 10 МТ/с, временные диаграммы для такого режима определе­ны в SCSI-2. Краткое название Fast-20 соответствует полному «Fast Wide SCSI» (16 бит, 10 MT/s). Режим Ultra SCSI указывает на частоту передач 20 МТ/с, он определен для параллельного интерфейса в SCSI-3. Краткое название Fast-40 соответствует полному «Wide Ultra SCSI» (16 бит, 20 MT/s). Режим Ultra2 SCSI указывает на частоту передач 40 МТ/с, краткое название Fast-80 соответствует полному «Wide Ultra2 SCSI» (16 бит, 40 MT/s). Этот режим, определенный в SCSI-3, в настоящее время является самым распространенным для новых устройств с параллельной шиной. Он реализован только в низковольтной дифференциальной версии интерфейса — LVD. В SCSI-3 понятие UltraS SCSI довольно широкое. Ultral60 SCSI означает скорость 160 Мбайт/с и существует только в «широком» (16 бит) варианте. Здесь применяется синхронизация по обоим фронтам сигнала, а также контроль достоверности передач по CRC-кодам, что позволяет «выжать» из кабеля максимальную скорость передачи (как и в Ultra DMA интерфейса ATA). В 2001 году появился интерфейс Ultra320 SCSI со скоростью 320 Мбайт/с.

Кабели, разъемы, сигналы

Для параллельного интерфейса характерен плоский или круглый гибкий кабель. Плоский кабель, используется для соединения устройств, расположенных в одном корпусе. На нем может быть;наколото несколько разъемов. При необходимости кабели; могут сращиваться через специальные переходные разъемы, причем толь­ко концевые; Т-образные ответвления недопустимы (допускается длина отвода до 10 см, сюда входит длина проводника от ответвления до входа микросхемы при­емопередатчика). Круглый кабель, состоящий из витых пар, используется для со­единения вне корпусов устройств. ПУ внешнего исполнения обычно имеют два разъема, что позволяет соединить их в цепочку. Длина кабеля зависит от версии интерфейса и часто1ьЦ_табл.,5.2Х При рассчете суммарной длины кабеля следует учитывать возможность использования одного порта хост-адаптера одновремен­но для внешних и внутренних подключений и, в случае такого подключения, сум­мировать длины внутренних и внешних кабелей. У всех разъемов кабеля контак­ты одноименных цепей соединяются «один в один».

Ниже описаны применяемые типы разъемов.

♦ IDC-50 - разъемы для соединения внутренних устройств (аналогичны разъемам АТА, где применяются 40-контактные IDC-40). Разъемы имеют квадрат­ные штырьковые контакты с шагом 0,1" (2,54 мм), пластмассовый корпус, без кожуха и дополнительных фиксаторов (рис. 5.1, а). На устройствах устанав­ливают вилки (IDC-50M), на ленточных кабелях — розетки (IDC-50F).

СХ-50 — разъемы типа Centronics, аналогичные применяемым в принтерах (но 50-контактные). Разъемы имеют пластинчатые контакты с шагом 0,085" (2,16 мм) и внешний металлический кожух (рис. 5.1, б). Применяются для соединения внешних устройств. На корпусе устройства (и SCSI-адаптера) устанавливают розетки (CX-50F), на кабелях — вилки (СХ-50М). Разъемы фиксируются про­волочными скобами, установленными на розетке, входящими в выемки на кор­пусе вилки. Часто называются «внешними SCSI-1» (SCSI-1 External).

Рис. 5.1. Разъемы 8-битного устройства SCSI: а — IDC-50P, б — CX-50R в — DB-25P, г— HD-50F

♦ DB-25 — разъемы с круглыми штырьковыми контактами в металлическом ко­жухе D-образной формы (как на LPT-порте компьютера). На устройстве уста­навливается розетка (DB-25F), на кабеле — вилка (DB-25M); фиксация выпол­няется с помощью винтов (рис. 5.1, в). Применяются на некоторых внешних устройствах (например, Zip).

♦ HD-50, они же MiniDSO (рис. 5.1, г), — разъемы со штырьковыми контактами в металлическом кожухе D-образной формы, с высокой плотностью контактов (High Density) — с шагом 0,05" (1,27 мм). На устройстве устанавливается розет­ка (HD-50F), на кабеле — вилка (HD-50M); фиксация выполняется с помощью защелок (клипсов). Часто называются «внешними SCSI-2» (SCSI-2 External).

♦ HD-68, они же MiniD68, — аналогичные разъемы, но с 68 контактами. На устрой­стве устанавливается розетка (HD-68F или MiniD68F), на кабеле — вилка (HD-68M или MiniD68M). Внешние разъемы фиксируются с помощью клип­сов или винтов, внутренние — только на трении. Часто называются разъемами SCSI-3, в настоящее время наиболее широко используются для «широкого» ин­терфейса. На рис. 5.2 показан внешний разъем, слева изображена клипса, спра­ва — резьбовая букса.

Рис. 5.2. Разъемы 16-битного устройства SCSI HD-68F

VHDCI-68 — внешние разъемы с особо высокой плотностью (Very High Density Connector), контакты в стиле Centronics с шагом 0,8 мм. Применяются нечас­то, иногда их ошибочно называют разъемами SCSI-4 или SCSI-5.

МСХ (Micro-centronics) — разъемы в стиле Centronics, но в миниатюрном ва­рианте. Наиболее распространены разъемы МСХ-68 и МСХ-80, более извест­ные как SCA.

SCA (Single Connector Attachment) — разъем для подключения устройства одним разъемом. Предназначен для подключения дисков, устанавливаемых в шасси с возможностью «горячей» замены (или, по крайней мере, легкой, через лицевую панель). В настоящее время распространена спецификация SCA-2 на разъемах МСХ-80 (рис. 5.3). На устройстве устанавливается вгшся (MCX-80F), на шасси — розетка (МСХ-80М). Кроме интерфейсных сигналов, на разъем выводятся шины питания, ^ также сигналы конфигурирования устройства (идентификатор, режимы и т. п.). На боковых направляющих имеются допол­нительные контакты заземления. Конфигурационные джамперы устанавлива­ются не на устройстве, а на шасси (или на плате адаптера).

 

Рис. 5.3. Разъем устройства SCSI с «горячей» заменой SCA-80

Для версии Narrow SCSI использовались разъемы, изображенные на рис. 5.1, для Wide SCSI — на рис. 5.2. Для устройств с «горячей» заменой применяют миниатюр­ный D-образный разъем SCA-2, общий для питания и сигнальных цепей (рис. 5.3). Ассортимент кабелей SCSI довольно широк.

♦ А-кабель. Стандартный для 8-битного интерфейса, 25 пар проводов. Для внут­ренних устройств используется плоский ленточный кабель, для внешних — круг­лый кабель, состоящий из 25 витых пар в общем экране:

• внутренний А-кабель SCSI-1 и SCSI-2 имеет разъемы с низкой плотностью контактов IDC-50 (розетки, см. рис. 5.1, я);

• внешний А-кабель SCSI-1 имеет разъемы Centronics-50 (CX-50M, см. рис. 5.1, б);

• внешний А-кабель SCSI-2 имеет разъемы MiniDSOM (HD-50M, см. рис. 5.1, в).

♦ В-кабелъ. Малораспространенный 16/32-битный расширитель SCSI-2.

♦ Р-кабелъ. 8/16-битный кабель с 34 парами проводов, снабжен улучшенными миниатюрными экранированными разъемами. Применяется в интерфейсах SCSI-2/3, в 8-битном варианте контакты 1-5,31-39,65-68 не используются:

• внутренний Р-кабель SCSI-3 имеет разъемы HD-68M без фиксаторов;

• внешний Р-кабель SCSI-3 имеет разъемы MiniD68M с фиксаторами;

• внешний Р-кабель SCSI SPI-2 имеет разъемы с особо высокой плотностью VHDCI-68M (иногда такой кабель ошибочно называют кабелем SCSI-4 или SCSI-5).

 

♦ Q-кабелъ. 68-проводное расширение до 32 бит, используется в паре с Р-кабелем и имеет аналогичную конструкцию. Реально Q-кабель так и не использо­вался, в спецификации SCSI SPI-3 уже не рассматривается.

♦ Mac SCSI. Кабель с разъемами DB-25P (см. рис. 5.1, г) — 8-битный, стандарт­ный для Macintosh (назначение контактов см. ниже), используется на некото­рых внешних устройствах (Iomega ZIP Drive). Встречается иная раскладка цепей, если 25-контактный разъем установлен на хост-адаптере.

Существуют также различные варианты кабелей-переходников (с разнотипными разъемами) и адаптеров. Адаптеры представляют собой печатную плату или мо­нолитную конструкцию с разнотипными разъемами. У адаптеров, соединяющих шины разной ширины, может присутствовать терминатор (должен быть отклю­чаемым!) старшего байта (см. п. 5.1.5). Адаптер подключения SCA к обычной шине имеет стандартный разъем подключения питания, а также набор джамперов, зада­ющих конфигурацию устройства.

Назначение контактов разъемов кабелей приведено в табл. 5.3-5.7. Неудобство вызывает система нумерации контактов, которая различна для внешних и внут­ренних разъемов. Однако физическая раскладка проводов на разъеме и в плоском кабеле одинакова, сигнальные линии (прямые) перемежаются обратными прово­дами (заземленными в SE-устройствах).