同步复位和异步复位的比较 此博文包含图片 (2008-06-10 12:34:03) (转)同步复位和异步复位的比较 1.一、特点：同步复位：顾名思义，同步复位就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时，才能有效。否则，无法完成对系统的复位工作。用Verilog描述如下： always @ (posedge clk) begin if (!Rst_n) ... end 异步复位：它是指无论时钟沿是否到来，只要复位信号有效，就对系统进行复位。用Verilog描述如下： always @ (posedge clk or negedge Rst_n) begin if (!Rst_n) ... end 二、各自的优缺点：1、总的来说，同步复位的优点大概有3条：a、有利于仿真器的仿真。b、可以使所设计的系统成为100%的同步时序电路，这便大大有利于时序分析，而且综合出来的fmax一般较高。c、因为他只有在时钟有效电平到来时才有效，所以可以滤除高于时钟频率的毛刺。他的缺点也有不少，主要有以下几条：a、复位信号的有效时长必须大于时钟周期，才能真正被系统识别并完成复位任务。同时还要考虑，诸如：clk skew,组合逻辑路径延时,复位延时等因素。b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口，所以，倘若采用同步复位的话，综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑，这样就会耗费较多的逻辑资源。2、对于异步复位来说，他的优点也有三条，都是相对应的 a、大多数目标器件库的dff都有异步复位端口，因此采用异步复位可以节省资源。 b、设计相对简单。c、异步复位信号识别方便，而且可以很方便的使用FPGA的全局复位端口GSR。缺点： a、在复位信号释放(release)的时候容易出现问题。具体就是说：倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近，就很容易使寄存器输出出现亚稳态，从而导致亚稳态。 b、复位信号容易受到毛刺的影响。 三、总结：所以说，一般都推荐使用异步复位，同步释放的方式，而且复位信号低电平有效。这样就可以两全其美了。2：推荐的复位方式所谓推荐的复位方式就是上文中所说的：“异步复位，同步释放”。这就结合了双方面的优点，很好的克服了异步复位的缺点（因为异步复位的问题主要出现在复位信号释放的时候，具体原因可见上文）。其实做起来也并不难，我推荐一种我经常使用的方式吧：那就是在异步复位键后加上一个所谓的“reset synchronizer”,这样就可以使异步复位信号同步化，然后，再用经过处理的复位信号去作用系统，就可以保证比较稳定了。reset sychronizer的Verilog代码如下：7module Reset_Synchronizer(output reg rst_n,input clk, asyncrst_n);reg rff1;always @ (posedge clk , negedge asyncrst_n) beginif (!asyncrst_n) {rst_n,rff1} <= 2'b0;else {rst_n,rff1} <= {rff1,1'b1};endendmodule大家可以看到，这就是一个dff，异步复位信号直接接在它的异步复位端口上（低电平有效），然后数据输入端rff1一直为高电平‘1’。倘若异步复位信号有效的话，触发器就会复位，输出为低，从而复位后继系统。但是，又由于这属于时钟沿触发，当复位信号释放时，触发器的输出要延迟一个时钟周期才能恢复成‘1’，因此使得复位信号的释放与时钟沿同步化。 此外，还有一种方法更为直接，就是直接在异步复位信号后加一个D触发器，然后用D触发器的输出作为后级系统的复位信号，也能达到相同的效果。这里就不多说了。3：多时钟系统中复位的处理方法）这是一个很实际的问题，因为在较大型的系统中，一个时钟驱动信号显然不能满足要求，一定会根据系统的要求用多个同源时钟（当然也可以是非同源了）去驱动系统的不同部分。那么在这样的多时钟系统中，复位键怎么设置？它的稳定与否直接关系到了整个系统的稳定性，因此要格外注意（在我看来，复位信号在同步时序系统中的地位和时钟信号一样重要）。下面就说一下具体的处理方法，当然所遵循的原则就仍应该是上文的“异步复位，同步释放”：1.non-coordinated reset removal：顾名思义，就是同一个系统中的多个同源时钟域的复位信号，由彼此独立的“reset synchronizer”驱动。当异步复位信号有效时，各时钟域同时复位，但是复位释放的时间由各自的驱动时钟决定，也是就说：时钟快的先释放，时钟慢的后释放，但是各复位信号之间没有先后关系。2.sequence coordinated reset removal:这是相对于上述方式来说的，也就是说各时钟域的复位信号彼此相关，各个部分系统虽然也同时复位，但是却分级释放。而分级的顺序可由各个“reset synchronizer”的级联方式决定。可以先复位前级，再复位后级，也可以反过来。反正方式很灵活，需要根据实际需要而定。由于图片上传问题，我只能用程序表示了，大家凑或看吧，哈哈file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image1.png例子：三级复位系统,系统中的时钟分别为1M,2M,11M:第一级Reset_Sychronizer程序:module Reset_Synchronizer(output reg rst_n,input clk, asyncrst_n);reg rff1;always @ (posedge clk , negedge asyncrst_n)beginif (!asyncrst_n) {rst_n,rff1} <= 2'b0;else {rst_n,rff1} <= {rff1,1'b1};endendmodule第2，3级的Reset_Sychronizer程序：module Reset_Synchronizer2(output reg rst_n,input clk, asyncrst_n,d);reg rff1;always @ (posedge clk , negedge asyncrst_n) beginif (!asyncrst_n) {rst_n,rff1} <= 2'b0;else {rst_n,rff1} <= {rff1,d};endendmodule顶层模块的源程序：include "Reset_Synchronizer.v"include "Reset_Synchronizer2.v"module AsynRstTree_Trans( input Clk1M,Clk2M,Clk11M,SysRst_n,output SysRst1M_n,SysRst2M_n,SysRst11M_n);Reset_Synchronizer Rst1M(.clk(Clk1M),. asyncrst_n(SysRst_n),.rst_n(SysRst1M_n));Reset_Synchronizer2Rst2M(.clk(Clk2M),.d(SysRst1M_n),. asyncrst_n(SysRst_n),.rst_n(SysRst2M_n));Reset_Synchronizer2Rst11M(.clk(Clk11M),.d(SysRst2M_n),. asyncrst_n(SysRst_n),.rst_n(SysRst11M_n));endmodule最后，我要说明一下，这两种方法我都试过，复位都很稳定，但并没有明显看出孰优孰劣。不知个人高人是怎么在实际系统中用的，帮忙指点一下呀。哈哈

verilog中clock不使用negedge的三个原因 (2008-06-10 12:31:58) verilog中clock不使用negedge的三个原因Verilog中典型的counter逻辑是这样的：always@(posedge clk or negedge reset) beginif(reset == 1'b0) reg_inst1 <= 8'd0; else if(clk == 1'b1) reg_inst1 <= reg_inst1 + 1'd1; else reg_inst1 <= reg_inst1;endclk为什么要用posedge，而不用negedge呢？请教丹内先生，答案如下：一般情况下，系统中统一用posedge，避免用negedge，降低设计的复杂度，可以减少出错。 在ModelSim 仿真中，时钟是很严格的，但是在真实的晶振所产生的clock却是不严格的，比如高电平和低电平的时间跨度不一样，甚至非周期性的微小波动。如果只使用 posedge，则整个系统的节拍都按照clock上升延对齐，如果用到了negedge，则系统的节拍没有统一到一个点上。上升延到上升延肯定是一个时 钟周期，但是上升延到下降延却很可能不是半个周期。这都会出现问题。 FPGA特有的东西：Global CLK。FPGA内部有专门的CLK“线”，和一般的逻辑门的走法不一样，目的是为了保证整个FPGA片内的时钟一致，这个东西就叫Ｇｌｏｂａｌ　ＣＬＫ。（这个和negedge有什么关系？没搞懂）

用FPGA实现高速大图像采集系统 (2008-06-10 12:23:04) 用FPGA实现高速大图像采集系统用FPGA实现高速大图像采集系统 刘斌兵 刘云海 汪燮彬 随着各种高速长时间物理实验要求的不断提高，系统对高速的数据采集模块的需求也越来越高，在许多特殊应用的场合中，系统也需要对大量突发的数据进行采集处理，用FPGA实现的高刷新率高分辨率图像采集系统，用于船载雷达图像记录。该系统由AD、FPGA、SDRAM组成，AD芯片把雷达提供的以VGA接口方式给出的图像信号转换成数字信号，FPGA控制时序通过整页突发的模式写入SDRAM中，并提供了后续处理的接口。 中国船级社规定从2004年开始，在国内和国际航行的船舶中都必须安装船载航行数据记录仪，其中船载雷达图像记录仪是很重要的一部分，船载雷达图像按VGA图像标准输出，其分辨率在640×480－1280×1024之间，刷新率在60－85Hz之间。目前常见的图像采集系统多是针对复合视频信号的采集，或者是针对CCD图像信号的采集。这些图像采集系统并不能满足雷达图像采集的要求，即使少数针对高分辨率高刷新率图像的采集系统也是以计算机板卡的形式出现，运行时需要一台计算机。 目前一些速度高达1GSPS的基于VME总线的数据采集系统，通过4路，每路采集速度高达250MHz的系统实现1GSPS速度的数据采集。但由于该类系统中没有大容量的数据缓存，因此并不能实现高速长时间的数据采集。另外一些系统采用一种基于FPGA，使用多SDRAM作为数据缓存的采集系统。该类系统解决了长时间高速采集的问题，可以对频率为100MHZ，16bit位宽的数据进行采集。但是由于它采用了多个FIFO来降低SDRAM的工作频率，使得该类系统应用在需要严格的数据同步的高速图像采集系统中会出现一些数据难以同步的问题，还有一种PC板卡形式的高分辨率图像采集卡，该系统直接对图像进行压缩后存储，并通过PCI接口提供给PC，这种形式既不适合船舶上狭小的空间，也不能满足船舶失事时对数据的保护要求。 本文提出一种高分辨率高刷新率图像采集系统。该系统使用于嵌入式系统中，不仅体积小，还解决了数据保护的问题，可用于船载雷达图像记录系统。该系统可支持对多达4路8bit位宽最高采样率达120MHz的数据通道，或者一路VGA图像信号，可对采集数据进行长时间采集存储。具体的连续采集时间根据系统所采用的SDRAM容量大小有所变化。该系统还为数据的后续处理提供了ASRAM接口，使得用于缓存数据的SDRAM也可作为后续处理CPU的系统内存。这样既可以提高数据的处理速度，方便后续针对雷达图像的压缩或者识别处理，也节省了资源。 采集系统设计 系统分析及芯片选择 首先确定系统要求。目前标准规定的VGA分辨率从640×480－1280×1024之间可调，刷新率为60－80Hz可调。系统应能接受最高情况为分辨率1280×1024，刷新率60Hz。在这种情况下，图像像素点频率为：1280×1024×60＝75MHz。 VGA是用于给显示器等模拟设备提供图像信号的模拟接口。它有RGB3个模拟信号分量以及行场同步信号，其中行场同步信号是符合TTL电平的脉冲信号。由于模拟的VGA信号中包含有场同步时间和行同步时间及消隐时间，因此当图像为1280×1024＠60Hz的情况下，AD转换后像素点频率要比实际算出来的75MHz还高。这么高的采样率对于AD提出了很高的要求。因此采用Analog Device公司的芯片。AD芯片具有3路采样精度为8bit的通道，最高采样率为140MSPS，具有300M的模拟带宽，并且专门对计算机及工作站图像接口进行了优化，最高可满足对分辨率为1280×1024，刷新率为75Hz的视频进行采样。 由于AD的采样率比较高，相应的输出数据率很也高。在系统要求的最高情况下，象素点频率为108MHz，相应的数据率为324Mbit/s（RGB3个分量，每个分量8bit）。同时，由于采集的是图像数据，因此系统对行同步要求比较高，因为如果在某一行的图像数据中丢失了某一个或多个点的数据，整个图像就会产生倾斜，如图1所示。图a为正确采集后得图像，没有发生倾斜；图b为行采集数据小于显示的水平分辨率；图c为行采集数据大于显示的水平分辨率。因此需要对每行的数据进行突发存储，保证数据不丢失。突发的长度为图像的水平分辨率。 从上面的分析可知，AD后数据的及时存储要求很高，在极端条件下系统必须以110MHZ左右的频率进行突发长度为1280×3Byte的存储。传统的通过DSP把数据存储到SDRAM的方法不能满足这么高的速度和这么长的突发长度。因此我们采用FPGA直接控制SDRAM存储的方式进行。考虑到图像数据的频率和大小，我们采用工作在133MHz的SDRAM。 由于原始的图像数据量很大，需要占用比较大的存储空间，因此对采集到的图像数据还要进行后续处理。所以FPGA除了接收AD转换后的数据和控制SDRAM之外，还需要为图像的后续处理提供接口。 综上所述FPGA需要实现如下功能：同步接收AD采集的数据；读写SDRAM；提供后续图像处理接口；提供控制接口。 设计中采用Altera公司Cyclone系列的FPGA EP1C6。EP1C6具有2个锁相环，包含5980个逻辑单元，相当于12万门的规模，同时还包含了最高频率200MHZ，92160bit的内部RAM。该芯片的频率和引脚IO等资源都能很好的满足本系统的要求。 总体设计 采集系统总体框图如图2所示。 采集系统由AD、FPGA、SDRAM和主CPU组成。整个系统由CPU控制。进行采集时，首先CPU根据行场同步信号判断图像的分辨率和刷新率，并对AD和FPGA进行相应的设置。其次，CPU使能FPGA进行采集。待采集一帧结束后，CPU即可对图像数据进行处理。 AD模块能够采集多种VGA图像格式，但却不能自动检测图像格式，必须通过它提供的IIC接口进行设置，我们在主CPU中实现对图像格式的自动检测，并对AD模块进行设置，另外，不同格式的VGA图像中场同步信号的有效脉冲电平没有统一，AD模块可以对输入的场同步信号极性进行自动检测并表示在内部寄存器中，通过读取该寄存器可以判断输入VGA信号场同步的极性。AD模块输出的场同步信号可以实现对输入场同步信号的反相。FPGA内部的同步逻辑只支持一种有效电平的场同步信号，因此在采集前需要通过读取AD内部的寄存器判断当前输入同步信号的极性，以确定是否需要设置AD芯片对场同步信号进行反相处理。 为了方便主CPU对FPGA的控制，FPGA提供了IIC接口。主CPU可以通过与AD模块一样的IIC接口控制FPGA。设置采集图像的大小，图像存储起始地址，消隐时间长短等信息，从而保证采集图像大小精确、完整，同时为了方便主CPU对图像进行后续的处理，FPGA把存储图像的SDRAM转换成ASRAM接口提供给CPU处理，从而把存储图像的空间直接映射到了CPU的寻址空间。CPU可以通过DMA快速的对图像数据进行读取和处理，提高系统效率。 FPGA内部设计 FPGA内部模块如图3所示。 FPGA内部由主控制、SDRAM控制器、AD接口、FIFO、ASRAM接口、IIC等模块组成。主控制模块负责接收CPU的控制信号和协调各个模块之间的工作，SDRAM控制模块实现对SDRAM的操作逻辑。AD接口模块接收AD模块输出的数据和同步信号并保证图像数据的行场同步，ASRAM接口模块转换CPU对ASRAM的操作为对SDRAM的操作指令，IIC逻辑模块接收CPU对FPGA采集系统的各种参数设置和控制。 系统FPGA主要时钟频率有SDRAM工作频率133MHz，由EP1C6自带的PLL倍频产生；AD模块输出的像素时钟，由AD芯片内部PLL产生，IIC模块中的时钟，由CPU产生。其中AD芯片输出的时钟根据不同的输入图像格式有比较大的变动范围，从25－108MHz，而SDRAM的读写时钟固定为133MHz。因此在这两个不同频率的时钟之间必须加FIFO来同步，FIFO使用QuartusII软件中提供的免费IP核，通过使用FPGA内部高速RAM来实现。 AD模块负责与AD芯片的接口逻辑。前面已经分析了图像采集中同步的重要性，如果图像中的某一行数据不完整，那么将影响到整个图像。AD模块通过AD芯片输出的行场同步信号来实现图像数据的同步，以AD芯片输出点频作为FIFO模块的写时钟，行场同步信号的组合逻辑组成FIFO的写使能。另外，由于模拟的VGA接口存在有行、场同步时间和行、场消隐时间，为了保证图像采集的精度和完整，AD芯片要求把点频设置为比实际有效点频大20％－30％，因为在AD转换后的图像中行幅和场幅往往比实际图像大，造成图像有比较大的黑边。如图4所示。为了获得准确的图像数据，AD模块设置了计数器可以过滤图像起始的黑边。其计数值可以通过IIC接口进行设置。 SDRAM有多种不同长度的突发模式。在本设计中由于AD输出的频率最高接近110MHZ，突发存储的长度比较长，为了能保证数据能够及时存储，工作频率为133MHz的SDRAM必须工作在整页突发的模式，以达到最高的数据吞吐率。 为了提高通用性，本设计中把SDRAM接口转换成ASRAM接口提供给主CPU，避免了SDRAM工作频率和CPU外部时钟不同时造成的SDRAM控制权切换的麻烦，提高对各种CPU的兼容性。ASRAM接口逻辑实现对CPU地址到SDRAM地址的映射及操作时序的转换。主控制模块产生相应的SDRAM控制指令，控制SDRAM读写。SDRAM的操作对于CPU来说是透明的。 该采集系统也可对4路8bit的AD通道进行采集，因为FPGA内部的AD逻辑模块提供了32bit的接口，VGA采集方式只用了其中24bit。采用4路8bit模式时只需把前端AD部分做一些调整。 实际应用 在中国船级社对船载航行数据记录仪的性能要求中，要求船载航行数据记录仪应能连接到欲记录其图像的雷达显示器的视频缓存输出，通过专用的雷达缓存输出接口，数据记录仪需记录一系列单个和整屏的视频帧。该要求设计的显示器的分辨率应在640×350到1280×1024之间，刷新率在60－85Hz之间。采用本设计可以完整实现该要求。 图5所示为完整的雷达图像记录系统框图。 总体上系统由本地端系统和远程系统两大部分组成。本地端负责对雷达图像的采集压缩和存储备份。远程系统保存雷达图像的副本。本地系统由采集、处理、存储传输3大部分组成。采集部分就是前文所述的以FPGA为核心的雷达图像采集系统。处理部分采用TI公司C6000系列DSP作为系统的CPU。存储传输部分主芯片则采用了Samsung公司的SOC芯片S3C2410。存储体则采用了多片大容量的NAND Flash。 远程系统与本地系统中的存储和传输部分一样。它只负责对雷达图像的存储。 本地系统和远程系统通过485或者以太网相互通信。同时，本地系统和远程系统都提供了USB接口。在计算机上可以通过USB接口读取设备中存储的图像，并对设备参数进行设置。 本文介绍的高速图像采集系统完整实现了预期的功能，能够对最高分辨率为1280×1024刷新率为60Hz的雷达图像进行采集，并通过ASRAM接口把图像数据提供给CPU进行后续处理。 该采集系统适用于嵌入式系统中，成功应用于船载雷达数据记录仪中，实现对雷达图像的采集，通过了实际测验。主要性能如下：采集图像分辨率从640×350到1280×1024可调，刷新率从60－85Hz可调，在15s采集一次的情况下可以保存24小时的雷达图像，并可以通过USB接口在计算机上重现雷达图像。 此外，本采集系统实现了对高速突发长度长的数据的采集，并提供了相对通用的控制和存取接口，使得该系统的应用不仅仅局限于雷达图像的采集。通过修改前端的AD模块，该系统还能同时对4路位宽为8bit，采样率最高位120MHz的AD通道进行数据采集，使它适用于其他需要高速采集的场合中。具有较强的通用性。

主板硬盘、光驱接口 此博文包含图片 (2008-06-09 14:56:29) 硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，还正出于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前景。在IDE和SCSI的大类别下，又可以分出多种具体的接口类型，又各自拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度，比如ATA100和SATA；Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表着一种具体的硬盘接口，各自的速度差异也较大。IDEIDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。 主板IDE接口IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。SCSISCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。光纤通道光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。SATA使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。支持Serial-ATA技术的标志主板上的Serial-ATA接口串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。http://bbsimg.pcpop.com/UpLoadImages/2006/11/10/d7c36e41-33a3-4c8d-a0e2-57d6d6c42872.jpg主板IDE接口 http://bbsimg.pcpop.com/UpLoadImages/2006/11/10/4fd0f911-bade-435b-84d9-5c014f7cef8d.jpg 支持Serial-ATA技术的标志 http://bbsimg.pcpop.com/UpLoadImages/2006/11/10/ee430ec0-0544-45c9-8e05-ea5f0dbc9094.jpg主板上的Serial-ATA接口 SATAII接口SATA II是在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的1.5Gbps(150MB/sec)进一步提高到了3Gbps(300MB/sec)，此外还包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。单纯的外部传输率达到3Gbps并不是真正的SATA II。SATA II的关键技术就是3Gbps的外部传输率和NCQ技术。NCQ技术可以对硬盘的指令执行顺序进行优化，避免像传统硬盘那样机械地按照接收指令的先后顺序移动磁头读写硬盘的不同位置，与此相反，它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以高效率的顺序进行寻址，从而避免磁头反复移动带来的损耗，延长硬盘寿命。另外并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持 NCQ之外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。此外，NCQ技术不支持FAT文件系统，只支持NTFS文件系统。 由于SATA设备市场比较混乱，不少SATA设备提供商在市场宣传中滥用“SATA II”的现象愈演愈烈，例如某些号称“SATA II”的硬盘却仅支持3Gbps而不支持NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬盘却又支持NCQ，所以，由希捷(Seagate)所主导的SATA-IO(Serial ATA International Organization，SATA国际组织，原SATA工作组)又宣布了SATA 2.5规范，收录了原先SATA II所具有的大部分功能——从3Gbps和NCQ到交错启动(Staggered Spin-up)、热插拔(Hot Plug)、端口多路器(Port Multiplier)以及比较新的eSATA(External SATA，外置式SATA接口)等等。 值得注意的是，部分采用较早的仅支持1.5Gbps的南桥芯片(例如VIA VT8237和NVIDIA nForce2 MCP-R/MCP-Gb)的主板在使用SATA II硬盘时，可能会出现找不到硬盘或蓝屏的情况。不过大部分硬盘厂商都在硬盘上设置了一个速度选择跳线，以便强制选择1.5Gbps或3Gbps的工作模式(少数硬盘厂商则是通过相应的工具软件来设置)，只要把硬盘强制设置为1.5Gbps，SATA II硬盘照样可以在老主板上正常使用。 SATA硬盘在设置RAID模式时，一般都需要安装主板芯片组厂商所提供的驱动，但也有少数较老的SATA RAID控制器在打了最新补丁的某些版本的Windows XP系统里不需要加载驱动就可以组建RAID。

硬盘和光驱的跳线设置 (2008-06-09 15:32:31) 如今硬盘容量是越来越大，价格也越来越便宜。对于用户来说，硬盘空间是“韩信点兵，多多益善”，而为电脑安装两块硬盘便成了“扩容”的最常见手段。不过，如何安装和使用双硬盘也成为我们必须面对的问题……双PATA硬盘的安装相信现在还有很多人在使用PATA(并行ATA)接口的硬盘。这类硬盘外观最大的特点就是通过扁平的IDE数据线来进行数据传输。那么如果有两块PATA硬盘，该如何安装呢？1.规划IDE设备的主从关系一般主板都提供了两个IDE接口，可以接四个IDE设备。但除了硬盘外，用户一般还有1个或2个光驱。因此，要想获得更好的性能，就要规划好这3个或4个设备的安装位置。(1)双PATA硬盘+1个光驱建议将容量大、速度快的硬盘设置为主盘，接在IDE 1接口的数据线上；将另外一个硬盘设置为主盘，光驱设置为从盘，两者一起接在IDE 2接口的数据线上。小提示：系统启动时搜索启动盘的顺序是先IDE 1，后IDE 2。将高速硬盘设置成主盘接在IDE 1上作为系统盘，可以提高系统的性能。(2)双PATA硬盘+双光驱与上面的连接方式相似，建议在IDE 1上除了接那个高速硬盘作为主盘外，再接一个光驱(从盘)。同时IDE 2上也是一个硬盘加一个光驱。2.设置硬盘及光驱的跳线从上面的主从关系规划可以看出，不论是双PATA硬盘加一个光驱，还是双PATA硬盘加两个光驱，硬盘都是“主盘”，光驱都是“从盘”。因此，必须将硬盘及光驱的跳线按此要求进行设置。在IDE设备的跳线设置中，一般用“Master”表示“主盘”，“Slave”表示“从盘”。硬盘出厂时一般默认就是“主盘”，而光驱出厂时的跳线一般默认是“从盘”。在安装硬盘与光驱时，要仔细查看该设备的主/从盘的跳线设置。3.安装PATA硬盘设置好跳线之后，就可以按照上面规划的安装位置，将硬盘、光驱一一装入机箱中，然后连接好设备的数据线与电源线。注意，在使用数据线的时候必须注意——数据线上的三个端口是有定义的，不能随便连接设备。中间的那个端口是“Slave”，是用来连接从盘的；离“Slave”端口最近的那个是“Master”，是用来连接主盘的；离“Slave”最远的那个是“System”，它是插在主板的IDE接口上的4.BIOS设置与硬件检测硬盘安装好以后，我们就可以进入BIOS查看硬盘是否工作正常了：启动电脑，进入BIOS中的“Standard CMOS Setup”(标准CMOS设定)。将硬盘的“Type(类型)”和“Mode(模式)”设为“Auto”，让BIOS自动检测硬盘。也可以通过主菜单中的“IDE HDD Auto Detection”选项来自动检测硬盘。如今的主板都具备自动检测功能，只要没有物理故障，一般都能检测出来，此时就可以看到BIOS中4个IDE端口上的设备了小提示：如果电脑检测不到硬盘，或者检测硬盘时死机，请考虑以下几种情况：硬盘跳线错误；数据线连接错误；没插电源线；主板BIOS不支持大硬盘；前面几种情况比较容易解决，至于BIOS不支持大硬盘，可以采用升级BIOS的方法解决。当然，也可以通过第三方软件来跳过主板BIOS限制，各硬盘生产商都免费提供这种砑蠹铱梢缘焦俜酵旧舷略亍?br> “1个PATA+1个SATA”双硬盘安装SATA(串行ATA)是硬盘今后的发展趋势，如今市场上SATA硬盘及支持SATA硬盘的主板也越来越多。SATA硬盘在外观上最大的变化就是采用了非常窄小的“L”形数据线接口及扁平的电源线接口.支持SATA硬盘的主板一般都会提供2个或4个SATA接口。1.Intel系列芯片组主板的设置(1)1个PATA硬盘+1个SATA硬盘+1个光驱以ICH5、ICH5R、ICH6、ICH6R为代表的Intel南桥芯片支持SATA，目前的i865、i875及最新的i915、i925系列芯片组都提供了对SATA的支持。如果主板的SATA接口是由ICH5/ICH5R芯片提供的，那么应该这样连接：将SATA硬盘的数据线连接到主板的“SATA1”接口中；将PATA硬盘与光驱通过一根IDE数据线连接起来，其中PATA硬盘的跳线设置为“主盘”，并连接到数据线的“Master”端，将光驱的跳线设置为“从盘”，并连接到数据线的“Slave”端，最后将这根IDE数据线连接到主板的“IDE2”接口中。在连接SATA硬盘时要注意：有些SATA硬盘一般都具备传统的4针电源接口及SATA电源接口,在使用时可以任意选择其中一个接口来连接电源，但是绝对不要将这两个接口都接上电源插头，否则会烧毁硬盘的。将所有硬盘及光驱的数据线按上述方法连接好之后，再连接好设备的电源线。接下来启动电脑进入BIOS，选择并进入“Integrated Peripherals”设置窗口，然后进入“OnChip IDE Device”设置画面。在该画面中，除了将“IDE HDD Block Mode”、“On-Chip Primary PCI IDE”、“On-Chip Secondary PCI IDE”三个选项设置为“Enabled”外，其他8个选项全部设置为“Auto"再将光标移动到窗口下方的“On-Chip Serial ATA”选项上按回车键，然后在弹出的窗口中选中“Combined Mode”后按回车键;最后将光标移动到“Serial ATA Port0 Mode”上按回车键，在弹出的窗口中选中“Primary Master”并回车。此时“On-Chip Serial ATA”和“Serial ATA Port0 Mode”选项的设置分别为“Combined Mode”和“Primary Master"按“F10”键保存BIOS设置，重新启动电脑后，再次进入BIOS的“Standard CMOS Features”窗口就会发现，SATA硬盘占据了“IDE Channel 0 Master”通道，而PATA硬盘则占据了“IDE Channel 1 Master”通道，光驱占据“IDE Channel 1 Slave”通道小提示：经过以上设置后，SATA硬盘的优先级比PATA硬盘的高，建议将操作系统安装在SATA硬盘上(此时在DOS下SATA硬盘的第一个分区是“C”盘)。如果不想将SATA硬盘作为系统盘，而想把操作系统安装在PATA硬盘上，则可以在BIOS中将PATA硬盘的启动优先级提高：进入“Advanced BIOS Features”窗口，选择“Hard Disk Boot Priority”并进入硬盘启动优先顺序设置窗口。在该窗口中，默认是SATA硬盘排在PATA硬盘的前面，此时可以选中PATA硬盘，然后按“Page Up”键，使PATA硬盘排在SATA硬盘的前面。最后保存BIOS设置并重新启动电脑，这样PATA硬盘的第一个分区在DOS下便成了“C”盘。(2)1个PATA硬盘+1个SATA硬盘+2个光驱将SATA硬盘的数据线连接到主板的“SATA1”接口中；将PATA硬盘设置为“从盘”，然后用1根IDE数据线将它连接到主板的“IDE1”接口上；将两个光驱分别设置为“主盘”和“从盘”，然后利用一根IDE数据线将这两个光驱连接到主板的“IDE2”接口上.注意，在连接硬盘及光驱的时候，要注意数据线端口的选择。设备安装好以后也要到BIOS中进行设置，具体设置方法和前面“1个PATA硬盘+1个SATA硬盘+1个光驱”的设置方法大同小异。不同的地方是“On-Chip Serial ATA”选项和“Serial ATA Port0 Mode”选项的设置，其中前者应设置为“Enhanced Mode”，后者须设置为“SATA0 Master”保存BIOS设置并重新启动电脑，再次进入BIOS的“Standard CMOS Features”窗口就会发现，此时共有6个IDE设备通道，其中PATA硬盘占据了“IDE Channel 0 Slave”通道，而两个光驱分别占据了“IDE Channel 1 Master”与“IDE Channel 1 Slave”通道，SATA硬盘占据了“IDE Channel 2 Master”通道.经过以上设置后，PATA硬盘的优先级比SATA硬盘的高。如果想把SATA硬盘作为第一启动盘，则可以在“Hard Disk Boot Priority”窗口中将SATA硬盘排在PATA硬盘的前面。此外，在设置“On-Chip Serial ATA Setting”选项时，也可以将“On-Chip Serial ATA”设置为“Auto”，由主板自动根据设备的多少及连接位置来选择SATA工作模式。2.VIA系列芯片组主板的设置VIA的VT8237也提供了对SATA硬盘的支持，在一些采用PT880、KT880、KT800等芯片组的主板上，采用的往往就是VT8237南桥。如果主板采用的是VT8237南桥，那么其SATA硬盘的物理安装、BIOS设置与Intel的ICH5/5R差不多，只须按照前面讲述的连接方案连接好硬盘与光驱，然后在BIOS中找到带有“SATA”或“Serial ATA”字样的选项，将它设置为“Enabled”或“Auto”即可。3.采用第三方芯片的主板的设置也有很多主板芯片组的南桥并不支持SATA，因此主板厂商便会通过板载第三方的SATA控制芯片来提供对SATA的支持。目前使用比较多的第三方控制芯片，主要有Silicon Image公司的Sil3114与Sil3112、Promise公司的PDC20376、SiS公司的SiS180、VIA公司的VT6420等。对于采用第三方SATA控制芯片的主板而言，由于其传输通道并不占用传统的IDE通道，因此无须过多考虑设备的主从关系。也就是说，SATA硬盘只管接在SATA接口上即可，至于PATA硬盘及光驱，可以享用IDE1、IDE 2两个接口(即4个IDE传输通道)。由于不同主板厂商所用的第三方SATA控制芯片不尽相同，因此要想在BIOS中打开SATA功能，其选项名称也各不一样。不过有一点相同的是，该选项一般都在“Integrated Peripherals”设置窗口中。用户只需在此设置窗口中查找带“Serial ATA”、“SATA”字样或与SATA控制芯片厂商名相同的选项就对了。而更多的厂商是在BIOS设置中添加了诸如“Serial ATA Controller”、“Serial ATA Setting”这样的选项，只需将它们设置为“Enabled”即可。双SATA硬盘的安装如果两块硬盘都是SATA接口的，那么它们的安装更加简单，只要利用SATA硬盘数据线将两个SATA硬盘分别连接到SATA1、SATA2接口即可。至于光驱，建议利用IDE数据线将它连接到主板的IDE 2接口上。如果是一个光驱，则一个光驱独占IDE 2；如果两个光驱，则分别设置为主盘、从盘，然后用一根IDE数据线将它们连接到IDE 2上。物理连接好之后，在BIOS中打开SATA控制器即可。具体的设置方法可参考上面介绍的方法，或者查阅主板说明书。PATA硬盘也称并行硬盘。它采用的是称为Ultra ATA/DMA的并行总线接口(俗称IDE接口)，目前主流的并行ATA硬盘仅支持ATA/100和ATA/133两种数据传输规范，外部传输速率最高能达到100MB/s或133MB/s。SATA硬盘也称串行硬盘。由于改用线路相互之间干扰较小的串行线路进行信号传输，SATA硬盘数据传输性能有了很大提高，因此相比原来的并行传输方式，SATA的工作频率得到了大幅度的提升。目前的SATA 1.0标准工作频率为150MB/s，未来的SATA 2.0和3.0可提升到300MB/s和600MB/s。