Řadič disket - Floppy-disk controller

Zilog Z765A
5-1/4 Diskette Drive Adapter found on IBM PC (IBM 5150)

Řadič floppy disku ( FDC ) je účelový chip a související řadič disku obvod, který řídí a kontroluje čtení a zápis do počítače disketové mechaniky (FDD). Tento článek obsahuje koncepty společné pro FDC založené na NEC µPD765 a Intel 8272A nebo 82072A a jejich potomcích, jak jsou používány v IBM PC a kompatibilních z 80. a 90. let minulého století. Tyto koncepty mohou, ale nemusí být použitelné pro jiné ovladače nebo architektury nebo je mohou ilustrovat.

Přehled

Jedna deska řadiče FDC může podporovat až čtyři disketové jednotky . Řadič je propojen se systémovou sběrnicí počítače a zobrazuje se jako sada I/O portů pro CPU . Často je také připojen ke kanálu řadiče DMA . Na počítači x86 používá disketový řadič IRQ 6, na jiných systémech lze použít jiná schémata přerušení . Řadič disket obvykle provádí přenos dat v režimu přímého přístupu do paměti (DMA).

Níže uvedený diagram ukazuje disketový řadič, který komunikuje s CPU prostřednictvím sběrnice ISA ( Industry Standard Architecture ) nebo podobné sběrnice a komunikuje s disketovou mechanikou 34pólovým plochým kabelem. Alternativní uspořádání, které je v nedávných provedeních obvyklejší, má FDC zahrnuto v super I/O čipu, který komunikuje prostřednictvím sběrnice LPC ( Low Pin Count ).

Blokové schéma ukazující komunikaci FDC s CPU a FDD.

Většinu funkcí řadiče disket (FDC) provádí integrovaný obvod, ale některé jsou prováděny externími hardwarovými obvody. Seznam funkcí, které každý provádí, je uveden níže.

Funkce řadiče disket (FDC)

Externí hardwarové funkce

  • Výběr disketové jednotky (FDD)
  • Zapnutí motoru disketového pohonu
  • Resetovací signál pro IC řadiče diskety
  • Povolení/zakázání signálů přerušení a DMA v řadiči disket (FDC)
  • Logika separace dat
  • Napište logiku před kompenzací
  • Linkové ovladače pro signály do ovladače
  • Line přijímače pro signály z ovladače

Vstupní/výstupní porty pro běžný řadič x86-PC

FDC má tři I/O porty. Tyto jsou:

  • Datový port
  • Hlavní stavový registr (MSR)
  • Digitální ovládací port

První dva jsou umístěny uvnitř integrovaného obvodu FDC, zatímco ovládací port je na externím hardwaru. Adresy těchto tří portů jsou následující.

Adresa portu
[hex]
Název portu Umístění Typ portu
3F5 Datový port Obousměrné I/O
3F4 Hlavní stavový registr FDC IC Vstup
3F2 Digitální ovládací port Externí hardware Výstup

Datový port

Tento port používá software ke třem různým účelům:

  • Při vydávání příkazu do IC FDC jsou příkazy a bajty parametrů příkazu vydávány do FDC IC přes tento port. IC FDC ukládá různé parametry a příkaz do svých interních registrů.
  • Po provedení příkazu uloží IC FDC sadu stavových parametrů do vnitřních registrů. Ty jsou čteny CPU přes tento port. Různé stavové bajty jsou prezentovány FDC IC ve specifické sekvenci.
  • V naprogramovaném a přerušovaném režimu přenosu dat se datový port používá pro přenos dat mezi FDC IC a instrukcí CPU IN nebo OUT.

Hlavní stavový registr (MSR)

Tento port používá software ke čtení informací o celkovém stavu týkající se integrovaných obvodů FDC a FDD. Před zahájením operace na disketě software přečte tento port, aby potvrdil stav připravenosti FDC a diskových jednotek a ověřil stav dříve spuštěného příkazu. Různé bity tohoto registru představují:

Bit Reprezentace
0 FDD 0: Obsazeno v režimu vyhledávání
1 FDD 1: Obsazeno v režimu vyhledávání
2 FDD 2: Obsazeno v režimu vyhledávání
3 FDD 3: Zaneprázdněn v režimu vyhledávání
4 FDC zaneprázdněn; Probíhá příkaz čtení/zápis
5 Režim bez DMA
6 DIO; Udává směr přenosu dat mezi FDC IC a CPU
7 MQR; Udává, že datový registr je připraven k přenosu dat
Vysvětlení
MQR 1 = datový registr připraven, 0 = datový registr není připraven
DIO 1 = řadič má data pro CPU, 0 = řadič očekává data od CPU
Bez DMA 1 = ovladač není v režimu DMA, 0 = ovladač v režimu DMA
FDC zaneprázdněn 1 = zaneprázdněn, 0 = není zaneprázdněn
FDD 0,1,2,3 1 = spuštěno, 0 = neběží

 

Digitální ovládací port

Tento port používá software k ovládání určitých funkcí FDD a FDC IC. Bitová přiřazení tohoto portu jsou:

Bit Reprezentace
0 a 1 Číslo zařízení, které má být vybráno
2 RESET FDC IC (nízká)
3 Povolte signály přerušení FDC a požadavky DMA
4 až 7 Zapněte motor v diskové jednotce 0, 1, 2 nebo 3

Rozhraní k disketové jednotce

Řadič se k jednotce připojuje pomocí plochého plochého kabelu s 34 konektory rozdělenými mezi hostitel, 3,5 "disk a 5,25" disk. Tento typ kabelu se nazývá univerzální konektor. V rodině a kompatibilních počítačích IBM PC se zkroucení kabelu používá k rozlišení diskových jednotek podle zásuvky, ke které jsou připojeny. Všechny měniče jsou nainstalovány se stejnou sadou adres pro výběr jednotky a zkroucení kabelu pro výměnu řádku pro výběr jednotky v zásuvce. Měnič, který je na nejvzdálenějším konci kabelu, by navíc měl instalován zakončovací odpor, aby byla zachována kvalita signálu.

Floppy Drive A Pin Out

Č. Kolíku

Jméno signálu

Popis

2

/REDWC

Vyberte hustotu 1 = nízká/0 = vysoká

4

N/C

Rezervováno

6

N/C

Rezervováno

8

/INDEX

0 = index

10

/MOTEA

0 = Motor povolit pohon 0

12

/DRVSB

Výběr jednotky 1

14

/DRVSA

Vyberte pohon 0

16

/MOTEB

0 = Motor povolit pohon 1

18

/DIR

0 = Vyberte směr

20

/KROK

0 = krok hlavy

22

/WDATA

Zápis dat

24

/Brána

Floppy Write Enable, 0 = brána zápisu

26

/TRK00

0 = stopa 00

28

/WPT

0 = Ochrana proti zápisu

30

/RDATA

Číst data

32

/STRANA 1

1 = strana 0/0 = strana 1

34

/DSKCHG

1 = Změna disku/0 = Připraveno

Liché kolíky 1 až 33 jsou zabroušeny

Kolíkový pin A/B disketové jednotky

Ovladač

Pohon A.

Pohon B

Popis

Drát 1-9

1-9

1-9

1-9

Žádná změna

Drát 10

10

16

10

Motor povolte pohon 0/1

Drát 11

11

15

11

Pozemek, beze změny

Drát 12

12

14

12

Vyberte pohon 0/1

Drát 13

13

13

13

Pozemek, beze změny

Drát 14

14

12

14

Vyberte pohon 0/1

Drát 15

15

11

15

Pozemek, beze změny

Drát 16

16

10

16

Motor povolte pohon 0/1

Drát 17-34

17-34

17-34

17-34

Žádná změna

Další popis signálů rozhraní je uveden ve specifikacích ovladačů nebo pohonů.

Formátovat data

Je možné mnoho vzájemně nekompatibilních formátů disket; kromě fyzického formátu na disku jsou možné i nekompatibilní souborové systémy.

Řídit Formát Kapacita Přenosová
rychlost
[ kbit/s ]
Otáčky stopy TPI Komentář
8palcový SD 8palcový SD 80 kB 33,333 360 32 48 Pouze na starých ovladačích.
5,25 palce SD 5,25 palce SD 160 kB 125 40 Pouze na starých ovladačích.
5,25palcový SSDD 5,25palcový SSDD 171 kB 250–308 300 35 48 Pouze na kompatibilních C1541 .
5,25 palce SD 5,25 palce SD 180 kB 150 40 Pouze na starých ovladačích.
5,25 palce DD 5,25 palce DD 320/360/400 KB 250 300 40 48 9/9/10 512 bajtů resp.
5,25 palce DD (96 tpi) 5,25palcový QD (2DD) 800 kB 250 300 80 96
5,25 palce HD 5,25 palce DD 360 kB 300 360 40 48
5,25 "HD 5,25 "HD 1 200 kB 500 360 80 96 Až 83 skladeb. Různý předpínací proud.
5,25 "HD 5,25 "HD 720 kB 300 360 80 Až 83 skladeb.
3,5 "DD 3,5 "DD 720 kB 250 300 80 135 Až 83 skladeb.
3,5 "DD 3,5 "DD 800 kB 394–590 80 Používá Apple Macintosh .
3,5 "DD 3,5 "DD 800 kB 250 300 80 Používá Commodore 1581 .
3,5 "DD 3,5 "DD 880 kB 250 300 80 Až 83 skladeb. Používají počítače Amiga .
3,5 "DD 3,5 "DD 360 kB 250 300 40
3,5 "HD 3,5 "DD 720 kB 250 300 80 Až 83 skladeb.
3,5 "HD 3,5 "HD 1440 kB 500 300 80 135 Až 83 skladeb.
3,5 "HD 3,5 "HD 1760 kB 250 150 80 Používají počítače Amiga .
3,5 "ED 3,5 "ED 2880 kB 1000 300 80 135 Až 83 skladeb.

Strany:

Hustota:

Disketová jednotka „3 režimů“

Instalační disk Microsoft Office 4.3 Japanese, dodávaný s 3,5 "formátem 1,2 MB a 1440 kB.

Primárně v Japonsku existují 3,5 "disketové jednotky s vysokou hustotou, které podporují tři režimy diskových formátů místo normálních dvou-1440 kB (2 MB neformátováno), 1,2 MB (1,6 MB neformátováno) a 720 kB (1 MB neformátováno). , režim s vysokou hustotou pro 3,5 "disketové jednotky v Japonsku podporoval pouze kapacitu 1,2 MB místo kapacity 1440 KB, která byla použita jinde. Zatímco běžnější formát 1440 KB se točil rychlostí 300 ot / min, formát 1,2 MB se místo toho točil rychlostí 360 ot / min, čímž se velmi podobal formátu 1,2 MB s 15 sektory na stopu, který se dříve vyskytoval na 5,25 "disketových jednotkách s vysokou hustotou. Později byly začleněny japonské disketové jednotky podpora pro oba formáty s vysokou hustotou (stejně jako pro formát s dvojitou hustotou), odtud název 3-mode . Některé BIOSy mají nastavení konfigurace, které umožňuje tento režim pro disketové jednotky, které jej podporují.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy