DS2120低壓差分(LVD)器件在SCSI應(yīng)用環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)

選擇SCSI (小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)收發(fā)器時(shí)，無(wú)論是單端(SE)還是差分(HVD或LVD)器件，都要確定傳輸數(shù)據(jù)速率、電纜長(zhǎng)度以及主控制器能夠支持的最大器件數(shù)。

SCSI¹標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)在稱為SCSI-1)是在1981年發(fā)布的，它采用專有的單端、8位總線收發(fā)器在主機(jī)和外圍設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。SCSI-1定義數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒5M字節(jié)。該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，SCSI技術(shù)得到了迅速發(fā)展。SCSI-2規(guī)定數(shù)據(jù)速率達(dá)每秒10M字節(jié)，并具有可選擇的高壓差分信號(hào)(HVD)驅(qū)動(dòng)和16位寬字節(jié)數(shù)據(jù)總線。SCSI-3 SPI™將速率擴(kuò)展到了每秒20M字節(jié)，采用寬字節(jié)HVD總線。隨著以后的Ultra SCSI、Ultra2、Ultra160以及Ultra320標(biāo)準(zhǔn)的推出，數(shù)據(jù)總線傳輸速度已經(jīng)達(dá)到每秒320M字節(jié)。(參考表1.0)

表1. STA批準(zhǔn)的SCSI術(shù)語(yǔ)及定義STA TermsBus Speed, MBytes/Sec. Max.Bus Width, bitsMax. Bus Lengths, Meters (1)Max. Device SupportSingle- EndedLVDHVDSCSI-1 (2)586(3)258Fast SCSI (2)1083(3)258Fast Wide SCSI20163(3)2516Ultra SCSI (2)2081.5(3)258Ultra SCSI (2)2083--4Wide Ultra SCSI4016-(3)2516Wide Ultra SCSI40161.5--8Wide Ultra SCSI40163--4Ultra2 SCSI (2,4)408(4)12258Wide Ultra2 SCSI (4)8016(4)122516Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI (6)16016(4)12(5)16Ultra320 SCSI (6)32016(4)12(5)16
注意：
(1) 在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或工程應(yīng)用中可能超出表中所列的最大總線長(zhǎng)度。
(2) 使用“窄”字節(jié)總線，上述SCSI, Ultra SCSI或Ultra2 SCSI是可選的。
(3) LVD在最初的SCSI標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有給出該速率的定義。如果總線上所有器件都支持LVD，則該速度上支持12米的長(zhǎng)度是沒(méi)有問(wèn)題的。如果總線上的所有器件都是單端的，那么在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用中可以達(dá)到25米。
(4) 速度超出Ultra標(biāo)準(zhǔn)的器件沒(méi)有單端的定義。
(5) 速度超過(guò)Ultra2標(biāo)準(zhǔn)的器件沒(méi)有HVD的定義。
(6) 從Ultra2開始所有新的速度版本均采用寬總線。

HVD SCSI是SCSI-2標(biāo)準(zhǔn)的組成部分，它可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度、延長(zhǎng)傳輸距離、增大總線上的最大器件數(shù)目。HVD將電纜長(zhǎng)度增加到25米(82英尺)，采用寬字節(jié)的Fast SCSI總線允許總線上掛接16個(gè)SCSI器件(包括主機(jī)適配器在內(nèi))。然而，HVD SCSI需要大功率收發(fā)器，它利用差分電壓信號(hào)表示總線上的邏輯狀態(tài)。一對(duì)并行的電壓信號(hào)(一個(gè)正電壓和一個(gè)負(fù)電壓)沿總線傳輸、建立一路差分電壓，如果 (V+) - (V-)是正數(shù)，則接收端檢測(cè)結(jié)果為邏輯“1”。如果 (V+) - (V-)是負(fù)數(shù)，則接收端檢測(cè)結(jié)果為邏輯“0”。差分總線相對(duì)于單端總線來(lái)說(shuō)具有更小的噪聲和地電位偏差，因?yàn)槿魏慰偩€干擾都同時(shí)作用于V+和V-、表現(xiàn)為供模干擾，可以有效地被抑制。正是由于這個(gè)原因，差分總線也被稱為平衡總線。這種總線形式可以延長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度、降低噪聲。但平衡總線的大功率收發(fā)器不能集成在一片或兩片控制芯片內(nèi)，導(dǎo)致多數(shù)對(duì)價(jià)格敏感的應(yīng)用無(wú)法采用差分總線方式。

LVD SCSI發(fā)布于1995年，它是一個(gè)低功率、低價(jià)格的差分總線收發(fā)器，保證信號(hào)的完整性，具有與HVD SCSI相同的高速數(shù)據(jù)傳輸能力。LVD (V+ 和 V-)信號(hào)擺幅約為±400mV，以1.25V的共模偏置電壓為中心擺動(dòng)，與單端或高壓差分信號(hào)相比，LVD較小的信號(hào)擺幅能夠快速達(dá)到所要求的邏輯狀態(tài)。利用基于EIA-644 (LVDS)銅線數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的LVD SCSI能夠達(dá)到每秒655M字節(jié)的數(shù)據(jù)速率(點(diǎn)至點(diǎn)傳輸)。LVD SCSI相對(duì)于HVD SCSI的另一優(yōu)勢(shì)是它可以向后兼容至SE SCSI²標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于Ultra3, Ultra160和更高速度標(biāo)準(zhǔn)，SE和HVD都沒(méi)有定義速度和距離參數(shù)。對(duì)于Ultra160以上的標(biāo)準(zhǔn)，只有LVD給出了確切定義，參考表1.0。

DS2120 LVD SCSI端接器完全符合Ultra320、Ultra3、Ultra160和Ultra2 (僅含LVD) SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)的要求。因?yàn)镈S2120僅僅是LVD SCSI端接器，如果SE或者HVD器件連接到總線時(shí)DS2120將自動(dòng)脫離總線，器件通過(guò)內(nèi)部檢測(cè)DIFFSENS線上的電壓實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。LVD終端提供兩個(gè)由電流源偏置的、具有5%容差的光刻電阻和一個(gè)由1.25V帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生的共模電壓源。采用Y型終端配置，具有105差分阻抗和150共模阻抗。當(dāng)LVD SCSI總線上沒(méi)有連接驅(qū)動(dòng)器時(shí)將保持112mV的失效保護(hù)偏置電壓。另外一個(gè)失效保護(hù)措施是帶隙溫度至電壓的轉(zhuǎn)換器，用于檢測(cè)器件溫度是否超出150°C。一旦達(dá)到或超出器件設(shè)定的熱關(guān)斷溫度閾值，DS2120將自動(dòng)與總線隔離。

DIFF_CAP引腳監(jiān)控DIFFSENS線以確保器件工作在適當(dāng)?shù)哪Ｊ较?。如果DIFF_CAP引腳電壓位于0.7V到1.9V之間，器件在模式轉(zhuǎn)換延遲之后進(jìn)入LVD工作狀態(tài)。寬字節(jié)SCSI應(yīng)用需要三個(gè)DS2120 LVD端接器件(見圖1.0)。典型應(yīng)用中，SCSI器件采用下述菊花鏈連結(jié)。當(dāng)MSTR/SLV為高電平時(shí)，DIFFSENS可以驅(qū)動(dòng)SCSI DIFFSENS線以確定適當(dāng)?shù)墓ぷ髂Ｊ健?

器件內(nèi)部在MSTR/SLV和TPWR引腳之間帶有75k的上拉電阻。因?yàn)榫哂袃?nèi)部上拉電阻，所以MSTR/SLV引腳可以接高電平(見圖1.0)，也可以浮空³。

圖1.

DS2120是一款高性能的LVD SCSI端接器，它確保在滿足HVD SCSI端接器的速度要求前提下不增大系統(tǒng)功耗、而且不提高系統(tǒng)的成本。上述配置中只有一組端接器駐留在主機(jī)總線適配器(HBA)中，其它端接器則置于SCSI電纜終端的小型連接器內(nèi)。DS2120E采用小尺寸、28引腳、4.4mm TSSOP封裝，這種小尺寸封裝使其能夠很容易集成到電纜終端或電纜適配器內(nèi)。DS2120同時(shí)具有低至3pF的關(guān)斷電容，允許器件熱插拔操作，采用2.7V至5.5V單電源供電，工作溫度范圍：0°C至+70°C。