سخت افزارها

رسانه های ذخيره سازی يکی از بخش های مهم در کامپيوتر بوده که دارای جايگاهی اساسی به منظور ذخيره سازی اطلاعات می باشند. اهميت موضوع فوق به نوع استفاده از کامپيوتر بستگی نداشته و همواره رسانه های ذخيره سازی اطلاعات ، دارای جايگاه خاص خود در کامپيوتر بوده و خواهند بود. در اغلب کامپيوترهای شخصی از يکی از دستگاه های ذخيره سازی اطلاعات زير استفاده می گردد.( معمولا" در يک سيستم بيش از يک مورد استفاده گردد )
• فلاپی درايو
• هارد درايو
• CD-ROM درايو
معمولا" هر يک از دستگاه های فوق از طريق يک واسط ( اينترفيس ) با نا م IDE ) Integrated Drive Electronics) به کامپيوتر متصل می گردند.اينترفيس IDE يک روش استاندارد برای اتصال ( ارتباط) يک دستگاه ذخيره سازی به کامپيوتر است .شکل زير هارد را بمراه برد کنترلی مربوطه در کنار يکديکر نشان می دهد.

نحوه شکل گيری IDE

IDE با هدف استاندارد کردن استفاده از هارد ( هارد درايو ) در کامپيوترها ايجاد شده است . نکته مهم در رابطه با IDE تلفيق( در کنار هم قرار دادن ) هارد ( هارد ، درايو ) و کنترل کننده با يکديگر است . کنترل کننده يک برد الکترونيکی بهمراه مجموعه ای از تراشه ها است که نحوه ذخيره و بازيابی اطلاعات بر روی هارد ديسک را مشخص می نمايد. اغلب کنترل کننده ها دارای حافظه اختصاصی خود بوده که از آن بعنوان يک بافر و در جهت افزايش کارآئی عملکرد هارد ديسک استفاده می گردد. قبل از مطرح شدن IDE ، کنترل کننده ها و هارد ديسک ها از يکديگر جدا بودند. در چنين مواردی همواره اين احتمال وجود داشت که کنترل کننده توليده شده توسط يک شرکت با هارد ديسک توليده شده توسط شرکت ديگر، با يکديگر مطابقت نداشته و قادر به کار در کنار يکديگر نباشند! وجود فاصله بين کنترل کننده و هارد خود عاملی برای کاهش کيفيت سيگنال مربوطه بوده که اثرات مستقيمی را در رابطه با کارآئی هارد ديسک بدنبال داشت .
شرکت IBM در سال 1984 کامپيوترهای شخصی AT را با ويژگی های منحصر بفرد در معماری بکار گرفته شده عرضه نمود. در معماری فوق از مجموعه ای اسلات برای افزايش کارت های سخت افزاری از نوع ISA)Industry Standard Architecture) استفاده بعمل آمد. گذرگاه (BUS) جديد قادر به ارسال داده بصورت شانزده بيت در هر لحظه بود.( گذرگاه های اوليه ISA قادر به ارسال داده بصورت هشت بيت در هر لحظه بودند) در معماری ارائه شده توسط شرکت IBM برای اولين بار از ترکيب درايو / کنترل کننده استفاده گرديد. يک کابل، درايو/ کنترل کننده را به يک کارت ISA که به کامپيوتر متصل بود ، ارتباط می داد. تکنولوژی فوق را می توان نقطه شروع اينترفيس های ATA )AT Attachment ) در نظر گرفت .
در سال 1986 ، شرکت کامپک درايوهای IDE را معرفی نمود. ايده درايوهای فوق از استاندارد ATA شرکت IBM بود. پس از مدت زمان کوتاهی ساير شرکت های توليد کننده تجهيزات کامپيوتری نيز درايوهای IDE را عرضه کردند. بتدريج تکتولوژی IDE رايج و اغلب توليدکنندگان برای توليد درايو / کنترل کننده از استاندارد فوق تبعيت کردند. شکل زير يک کنترل کننده را نشان می دهد.

کنترل کننده ها، درايوها ، آداپتورهای ميزبان

اغلب بردهای اصلی (MotherBoard) بهمراه يک اينترفيس IDE عرضه می شوند. اينترفيس فوق را کنترل کننده IDE نيز می نامند.اينترفيس در خقيقت يک آداپتور ميزبان ( Host Adapter) است . اين بدان معنی است که آداپتور فوق شرايطی را فراهم می نمايد که يک دستگاه به يک کامپيوتر ( ميزبان ) متصل گردد. کنترل کننده بر روی بردی قرار دارد که به هارد متصل است .
در ابتدا هدف از طراحی اينترفيس IDE ، اتصال يک هارد به کامپيوتر بود ولی بتدريج بعنوان يک اينرفيس جامع و کامل برای اتصال دستگاه های ديگر نظير : فلاپی و CD-ROM نيز مورد توجه و استفاده قرار گرفت .

کابل

دستگاه های IDE از يک کابل ريبونی برای ارتباط با يکديکر استفاده می نمايند. در اين نوع کابل نمام سيم های مورد نظر بصورت تخت و در کنار يکديگر قرار می گيرند. اين نوع ريبون ها دارای 40 و يا 80 سيم می باشند. ابتدا و انتهای کابل های فوق از يک کانکتور خاص استفاده می گردد. در فسمت ميانی کابل فوق از يک کانکتور ديگر نيز استفاده می گردد . مجموع طول کابل فوق نمی تواند از 18 اينچ ( 46 سانتيمتر) بيشتر باشد.فاصله بين اولين کانکتور ( يک سر کابل ) و کانکتور دوم ( ميانی ) حداکثر 12 اينج و فاصله دومين کانکتور تا کانکتور سوم ( سر ديگر کابل ) حداکثر 6 اينچ است . رعايت فواصل فوق ، پيوستگی سيگنال را بدنبال خواهد داشت . سه کانکتور فوق دارای رنگ های متمايزی بوده و به دستگاه های خاصی متصل خواهند شد.
• کانکتور آبی برای اتصال به برد اصلی
• کانکتور مشکی برای اتصال به درايو اوليه (Master)
• کانکتور خاکستری برای اتصال به درايو ثانويه (Slave)
در يک طرف کابل فوق يک نوار وجود دارد. نوار فوق اعلام می کند که سيم موجود در آن سمت ، به پين شماره يک متصل است . سيم شماره 20 به جائی متصل نخواهد بود.( در محل فوق پينی وجود ندارد) از محل پين فوق برای اطمينان از اتصال کابل به درايو مورد نظر استفاده می گردد. شکل زير يک کانکتور کابل IDE را نشان می دهد.

Pin Description Pin Description

1 Reset 23 -IOW
2 Ground 24 Ground
3 Data Bit 7 25 -IOR
4 Data Bit 8 26 Ground
5 Data Bit 6 27 I/O Channel Ready
6 Data Bit 9 28 SPSYNC: Cable Select
7 Data Bit 5 29 -DACK 3
8 Data Bit 10 30 Ground
9 Data Bit 4 31 RQ 14
10 Data Bit 11 32 -IOCS 16
11 Data Bit 3 33 Address Bit 1
12 Data Bit 12 34 -PDIAG
13 Data Bit 2 35 Address Bit 0
14 Data Bit 13 36 Address Bit 2
15 Data Bit 1 37 -CS1FX
16 Data Bit 14 38 -CS3FX
17 Data Bit 0 39 -DA/SP
18 Data Bit 15 40 Ground
19 Ground 41 +5 Volts (Logic) (Optional)
20 Cable Key (pin missing) 42 +5 Volts (Motor) (Optional)
21 DRQ 3 43 Ground (Optional)
22 Ground 44 -Type (Optional)

دستگاه های اصلی و ثانويه

يک اينترفيس IDE ، قادر به حمايت از دو دستگاه است . اکثر بردهای اصلی دارای دو اينترفيس می باشند ( اوليه و ثانويه ) در اين حالت می توان حداکثر چهار دستگاه IDE را استفاده کرد.با توجه به اينکه کنترل کننده و درايو از يکديکر متمايز ( جدا ) می باشند، عمليات کنترلی اضافه ای به منظور تشخيص دستگاه ارسال کننده اطلاعات وجود نخواهد داشت. شکل زير اينترفيس های اوليه و ثانويه موجود بر روی يک بر دصلی را (ازنمای نزديک) نشان می دهد.
به منظور اتصال دو درايو به يک کابل IDE ، از يک نوع پيکربندی خاص با نام " Master " و " Slave " استفاده می کند.با استفاده از پيکربندی فوق يک کنترل کننده درايو قادر به اعلام زمان ارسال اطلاعات توسط درايو ديگر برای کامپيوتر است . در چنين حالتی درايو Slave درخواستی را برای درايو Master ارسال تا اطمينان حاصل نمايد که آيا Master در حال ارسال اطلاعات است يا خير؟ در صورتيکه Master بيکار باشد به Slave اعلام تا عمليات ارسال داده توسط وی آغاز گردد. در صورتيکه درايو Master در حال ارسال اطلاعات باشد به Slave اعلام می گردد که می بايست در انتظار بوده تا زمانيکه عمليات ارسال داده توسط Master به اتمام رسيده و به Slave اعلام گردد.
از پين شماره 39 کانکتور برای تشخيص اتصال درايو Slave استفاده بعمل می آيد. پين فوق حامل يک سيگنال خاص به منظور تشخيص حضور درايو Slave است . سيگنال فوق Drive Active/Slave Present )DASP) ناميده می شود. توصيه می گردد درايوMaster به کانکتور انتهائی کابل متصل و Jumper مربوطه به هارد در وضعيت Master قرار گيرد. Jumper مربوط به درايو دوم را در حالت Slave قرار داده و آن را به کانکنور ميانی کابل متصل نمائيد. کنترل کننده ها به منظور تشخيص Master و يا Slave بودن يک درايو از Jumper های تنظيم شده استفاده خواهند کرد. هر درايو قابليت Master شدن و يا Slave بودن را دارا است .در صورتيکه صرفا" يک درايونصب شده باشد می بايست درايو فوق بصورت Master باشد.