串行ata技术详解及其应用介绍

电缆与连接器机械方面之外，技术规格说明书还考虑了一些电气问题以确保外部连接的驱动器满足静电放电(ESD)与电磁干扰(EMI)辐射与敏感性的规章要求。图3还显示了使用罩在信号导线所有四个侧面上的一个金属屏蔽罩来屏蔽连接器，而且连接器末端还有凸边，用来确保为驱动器与PC机壳提供一个良好接地通路。同时，电缆末端连接器所有四个侧面都有金属保护，确保在电缆与连接器之间提供良好的接地。

与标准内部连接器相比，插座中的信号触点凹进插座盒凹得更深，这将有助于预防接近高速信号触点的任何静电放电。使用金属屏蔽罩可以提供一个良好的接地回路，它将在插入或者拔掉电缆的时候释放掉任何静电放电电荷。

这里提供的接地通路将有助于来自外部驱动器的任何电磁干扰(EMI)辐射的最小化，但是还需要采取额外步骤，通过增加一个包裹电缆不同信号对的特别屏蔽层来改装电缆。在一个标准内部电缆内，每一对信号线都被分别屏蔽。这种屏蔽用于外部电缆，但是还要进行额外的包裹。

正如上面总结的变化所展示的那样，在用于内部与外部串行ATA应用的电缆与连接器结构之间存在有重要差异，以适用于特定的使用需求。因为存在着这些差异，连接器就可以被锁住以防止在外部应用中误用未经屏蔽的内部电缆，它将是不合适的。为了实现这个目标，插座内的内部信号连接器被做的更宽，而电缆末端连接器的总宽度更窄，因此内部电缆不能被插到外部连接器当中。另一种区分两个连接器的简便方式就是内部电缆有一个L型舌片，作为简单的盲配（blind mate）钥匙。对于外部连接器来说，通过将连接器内的信号触点从中心移开来完成盲配（blind mating）定位。

值得一提的根本区别在于一个内部电缆不应被经常拔插，因此它设计耐受 50次插拔操作。对于一个外部附连的硬盘驱动器，它的耐受次数应该更高，因此电缆与连接器设计用于支持5000次插拔操作。

早期的外部串行ATA产品

对于外部串行ATA接口连接的市场需求可由以下事实说明：具备这种功能的某些产品已经先于外部串行ATA技

术规格说明书在市场露面。不过，许多这些早期产品使用一个内部SATA连接，它不提供所需要的、上面所说的为新外部电缆与连接器而设计的全部属性。结果，它们预计将很快地转向被认可的新设计。甚至，更为不受欢迎的是某些使用其他连接器技术的早期外部串行ATA产品，例如使用1394或者DB9(标准监视器互连)电缆与连接器等。这些产品不是为适用高速串行ATA信号而设计的，并且在用户认为“一个不同类型的信号被输出到连接器之上”时会引起许多混乱。想象一下，将一个昂贵的便携式数字摄/放像一体机连接到一个实际上由串行ATA控制器驱动的1394连接器时，将会发生什么样的问题！随着新技术规格说明书的发布，这种混乱状况将得到彻底改变，同时，兼容的、用户友好的外部串行ATA设备将会得到迅速增长。

电气信号需求

上面得出的功能需求之一就是配有一根长达2米的较长电缆，用于外部应用。由于最初的串行ATA技术规格说明书是为内部1米电缆而设计的，它没有提供充分的设计裕量来驱动更长的电缆。串行ATA技术规格说明书规定了必须从一个串行ATA主机或者设备发送出的最小与最大发送电压，而且还规定了一个接收器能够正确地解码所必需的最小电压。对于速率为1.5 Gbps的内部电缆来说，从主机发送至驱动器的发送电压，或者反向发送，其电压范围都是从400到600 mV。考虑到电缆与连接器的信号损失，接收器必须能够对325与600 mV之间的电压进行解码。

考虑到电缆上任何额外的损失，使用2米电缆的最小发送电压将从400提高到500 mV，同时，最小的接收器灵敏度则进一步降低到240 mV。这些改变用以适应在信号通路内较长的电缆或者额外的连接器之内的任何额外衰减。应该指出，当信号传输速

率为3 Gbps时，信号电平变化很小，而且这些信号需要被校验的兼容点是外部电缆插入的那些点，而不是在硅晶体器件上。

由于现有的许多磁盘驱动器与串行ATA芯片组最初设计仅考虑了内部信号电平，它们有可能不能够满足外部互连电平更为严格的需求。由于这个原因，技术规格说明书允许设备或者主机系统在必要时使用一个缓冲器芯片，用来提供增强的信号电平或者接收器灵敏度。

串行ATA主机连接

想象一个设计用于支持串行ATA接口的定制外部磁盘驱动器非常简单，而如何将一个外部串行ATA与主机连接的问题就更为容易。如上所述，许多最初的芯片组与分散的控制器设计没有能力直接支持一个外部驱动器附加装置，尽管第二代设计很可能增加这些能力。因此，对于外部互连，将需要使用一