SCSI总线是一个通用的I/O总线。在微机上采用SCSI总线可以最大限度地发挥I/O设备的能力,也能使多个I/O设备能同时接到宿主计算机上协同工作。SCSI总线在86年就已成为ANSI标准,现已发展到了SCSI-2,正在发展SCSI-3。本文较详细地介绍了SCSI总线及其发展历程。
SCSI的优点
像微通道、VME和NuBu一样,SCSI是一种真正的总线,它为设备定义了标准的物理和电气连接。在SCSI和其它的总线之间的原则区别是SCSI使多种各类外围设备的应用更加方便了。它的通信协议将外围设备看作是使用一组规定好的命令集的逻辑设备,这样就消除了硬件的不兼容性。
SCSI规范对许多种设备列出了各自的命令。这些设备有:硬盘(随机存取)、磁带(顺序存取)、打印机等等。规范中包括有强制命令、操作命令和各销售商自己设盆的命令。SCSI总线将硬盘看作是有规定容量的、可响应标准格式化、读和写命令的随机存取设备。实际硬件则可能是一个使用MFM、RLL、ESDI或者是某种专有的接口的
硬盘驱动器。一个内装的
SCSI控制器将命令翻译成专用接口的控制信号。
此外,SCSI使物理总线超出到了典型的微计算机的机箱之外了。使用单端驱动器可经电缆将SCSI总线延伸至6米长,而使用差动驱动器可延伸至25米长。这样就解决了要求把每种外围设备都放到计算机箱里面的问题,也使大型外围设备如图象扫描仪能够接上了,这类设备往往是不能随意放置到任何地方的。
硬件的连接能力和经济性向用户提供了很多的使用符合要求的I/0需求的能力。SCSI的标准连接器能方便地连接多个外围设备,而它的标准命令集又简化了系统设主那里选购SCSI外围设备,而又能保证兼容性。SCSI的通用性已经使其在大多数公司的系统级和外存设备产品上成为一种标准。这是件有意义的事情。
为了说明台CSI作为一个己经形成的外围接口I/O总线标准的作用,必须先弄清SCSIANSI规范的各个组成部分,包括硬件规范、定时信号规范和与设备无关的命令集说明。
SCSI硬件
SCSI的硬件规范详细地描述了其物理特性:电缆、信号输出针、连接器类型等等。通常使用的SCSI连接器有两种类型:内接外围设备用的标准50针橡胶
电缆接头和外接设备用的中心式50针电缆。Apple公司为它的使用单端驱动器的Mac机选用了一种替代的外部25针高密度连接器(最近Mac在内装的
硬盘驱动器上使用了标准的50针橡胶SCSI连接器,而其外部连接设备仍旧用25针连接器)。Amiga和Nex七两种计算机都使用了Apple的外部连接器和信号,这就使得它们能够存取为Mac机制造的设备和电缆线。IBM考虑到将来接口信号会更复杂,宣布它为其微通道所配的SCSI宿主适配器选择了60针的连接器。
虽然看起来这好象是SCSI硬件规范的失败,但是外围设备一般都是使用标准的SCSI50针连接器。所以在大多数情况下,都可以先将第一个SCSI外围设备用合适的电缆接到宿主计算机上,然后就可以使用标准电缆连接其它的SCSI外围设备了。
正像其它任一种标准总线一样,
SCSI电缆中的导线也象传输线一样,可能产生不期望的效应,如信号反射和连接驱动器的导线上的负载不均衡。为减弱这些效应,必须在SCSI电缆的两个物理端点接上终端匹配电阻。终端匹配电阻一般接在SCSI总线的始端(典型的情况是使用一个插入式的电阻盒)。如果SCSI总线终端连接不当会引起设备工作不稳定或整个总线工作失败。
信号传输
SCSI信号规范规定了SCSI总线的信号延迟、最小脉宽和保持时间。但是用户不必担心这些,因为
SCSI协议芯片会管理大多数的定时限制。SCSI的协议芯片有Adapetc的AIC-6250(在由Adap七ee和IBM生产的SCSI宿主适配器上安装)和NCR的5380和5390(用在Mae机和其它机种上)。
SCSI使用一种联锁的符号交换方式’向整个总线发送数据。这种通信协议是基于间答符号交换的。SCSI的总线状态称为相位(phases)。共有八种可能的总线相位,除一种以外,其余都采用异步传输方式。在数据相位中,信息可用同步或异步两种方式中的一种完成信号交换。只有在宿主计算机和目标设备二者都允许的情况下,才采用同步传输。数据在总线上以一次一字节并行方式传输到整个总线上,使用八条数据线。典型的异步传输速率是每秒约2兆字节,同步传输速率最高可达每秒5兆字节。