原標題：IDE控制器的工作原理

　　集成驅動電子接口將硬盤驅動器連接到PC。無論您使用計算機做什么，存儲都是系統的重要組成部分。事實上，大多數 個人電腦 具有以下一個或多個存儲設備：

　　軟盤驅動器

　　硬盤

　　光驅

　　通常，這些設備通過 集成驅動電子 (集成開發地址) 接口。本質上，IDE 接口是存儲設備連接到計算機的標準方式。IDE實際上并不是接口標準的真正技術名稱。原名， AT附件 (ATA)，表示該接口最初是為 IBM AT 計算機開發的。在本文中，您將了解 IDE/ATA 的演變、引腳排列以及 IDE 中“從”和“主”的確切含義。

　　集成開發環境演進

　　IDE接口的誕生導致將這樣的控制器與硬盤驅動器相結合。創建IDE是為了標準化計算機中硬盤驅動器的使用。IDE背后的基本概念是硬盤驅動器和控制器應該組合在一起。控制器是一個帶有芯片的小型電路板，可提供有關硬盤驅動器如何存儲和訪問數據的確切指導。大多數控制器還包括一些 記憶 充當增強硬盤驅動器性能的緩沖區。

　　在 IDE 之前，控制器和硬盤驅動器是分開的，通常是專有的。換句話說，一個制造商的控制器可能無法與另一個制造商的硬盤驅動器配合使用。控制器和硬盤驅動器之間的距離可能會導致信號質量不佳并影響性能。顯然，這給計算機用戶帶來了很大的挫敗感。

　　IBM于1984年推出了AT計算機，并進行了一些關鍵創新。

　　計算機中用于添加卡的插槽使用了新版本的 行業標準架構 (ISA) 巴士。新總線能夠傳輸信息 16 位 一次，與原始 ISA 總線上的 8 位相比。

　　IBM還為AT提供了一個硬盤驅動器，該硬盤驅動器使用新的組合驅動器/控制器。來自驅動器/控制器組合的帶狀電纜連接到 ISA 卡以連接到計算機，從而產生 AT 附件 (ATA) 接口。

　　1986年，康柏在其Deskpro 386中引入了IDE驅動器。此驅動器/控制器組合基于 IBM 開發的 ATA 標準。不久之后，其他供應商開始提供IDE驅動器。IDE成為涵蓋整個集成驅動器/控制器設備的術語。由于幾乎所有 IDE 驅動器都基于 ATA，因此這兩個術語可以互換使用。

　　控制器、驅動器、主機適配器

　　主 IDE 接口和輔助 IDE 接口的特寫 在主板上最 主板 帶有一個 IDE 接口。此接口通常稱為 IDE 控制器，這是不正確的。界面實際上是一個 主機適配器，這意味著它提供了一種將完整設備連接到計算機(主機)的方法。實際控制器位于連接到硬盤驅動器的電路板上。這就是它最初被稱為集成驅動電子的原因!

　　雖然IDE接口最初是為連接硬盤驅動器而開發的，但它已經發展成為用于連接內部軟盤驅動器，CD-ROM驅動器甚至一些磁帶備份驅動器的通用接口。盡管IDE在內部驅動器中非常流行，但很少用于連接外部設備。

　　ATA 有多種變體，每種變體都添加到以前的標準并保持向后兼容性。

　　這些標準包括：

　　ATA-1 - 康柏包含在 Deskpro 386 中的原始規格。它規定了主/從配置的使用。ATA-1 基于標準 ISA 96 針連接器的子集，該連接器使用 40 或 44 針連接器和電纜。在 44 針版本中，額外的四個針用于為沒有單獨電源連接器的驅動器供電。此外，ATA-1 還提供信號定時 直接內存訪問 (DMA) 和編程輸入/輸出 (PIO) 功能。 二甲基亞胺 表示驅動器將信息直接發送到內存，而 皮奧 表示計算機的 中央處理單元 (CPU) 管理信息傳輸。ATA-1 通常稱為 IDE。

　　ATA-2 - DMA 從 ATA-2 版本開始全面實施。標準 DMA 傳輸速率從 ATA-1 中的每秒 4.16 兆字節 (MBps) 增加到高達 16.67 MBps。ATA-2 提供電源管理， 聚氯乙烯卡 支持和可移動設備支持。ATA-2通常被稱為EIDE(增強型IDE)，Fast ATA或Fast ATA-2。支持的總硬盤大小增加到 137.4 GB。ATA-2 提供了標準翻譯方法 氣缸蓋部門 (CHS) 適用于大小不超過 8.4 GB 的硬盤驅動器。CHS 是系統確定數據在硬盤驅動器上的位置的方式。總硬盤大小與 CHS 硬盤支持之間存在巨大差異的原因是基本輸入/輸出系統使用的位大小(生物簡介CHS 對地址的每個部分都有固定的長度：

　　柱面 = 10 位，1024

　　磁頭 = 8 位，256

　　扇區 = 6 位， 63*

　　您會注意到扇區的數量是 63 而不是 64。這是因為 扇區不能以零開頭.每個扇區包含 512 個字節。如果乘以 1，024 x 256 x 63 x 512，您將獲得 8，455，716，864 字節或大約 8.4 GB。較新的 BIOS 版本增加了 CHS 的位大小，提供了對完整 137.4 GB 的支持。 ATA-3 - 通過添加自我監控分析和報告技術(SMART)，IDE驅動器變得更加可靠。ATA-3 還為訪問驅動器添加了密碼保護，從而提供了有價值的安全功能。

　　ATA-4 - 可能這個版本中對標準的兩個最大的補充是Ultra DMA支持和集成 AT附件程序接口 (ATAPI) 標準。ATAPI 為 CD-ROM 驅動器、磁帶備份驅動器和其他驅動器提供了一個通用接口 可移動存儲 設備。在ATA-4之前，ATAPI是一個完全獨立的標準。隨著 ATAPI 的加入，ATA-4 立即改進了對 ATA 的可移動媒體支持。Ultra DMA 將 DMA 傳輸速率從 ATA-2 的 16.67 MBps 提高到 33.33 MBps。除了現有的使用 40 針和 40 根導體(電線)的電纜外，此版本還引入了具有 80 根導體的電纜。其他 40 根導體是穿插在標準 40 根導體之間的地線，以提高信號質量。ATA-4也被稱為Ultra DMA，Ultra ATA和Ultra ATA/33。

　　ATA-5 - ATA-5的主要更新是 自動檢測 使用哪種電纜：40 芯或 80 線版本。通過使用 80 芯電纜，Ultra DMA 增加到 66.67 MB/秒。ATA-5也稱為Ultra ATA/66。

　　電纜鑰匙

　　IDE電纜上的連接器IDE 設備使用 帶狀電纜 以相互連接。帶狀電纜將所有電線平放在一起，而不是成束或纏繞在一起。IDE 帶狀電纜有 40 或 80 根電線。電纜的每一端都有一個連接器，另一個連接器與主板連接器的距離約為三分之二。此電纜的總長度不能超過 18 英寸(46 厘米)(從第一個到第二個連接器為 12 英寸，從第二個到第三個連接器為 6 英寸)，以保持信號完整性。這三個連接器通常是不同的顏色，并附加到特定項目：

　　藍色接頭連接到主板。

　　黑色連接器連接到主連接器 (主人) 驅動器。

　　灰色接頭連接到次接頭 (奴隸) 驅動器。

　　電纜的一側是一條條紋。此條紋告訴您該側的電線連接到每個連接器的引腳 1。電線 20 未連接到任何東西。事實上，該位置沒有引腳。此位置用于確保電纜以正確的位置連接到驅動器。制造商確保電纜不反轉的另一種方法是使用 電纜鍵.電纜鍵是帶狀電纜連接器頂部的一個小塑料方塊，可裝入設備連接器上的凹口中。這允許電纜僅連接在一個位置。

　　引腳編號和說明

　　重置

　　地

　　數據位 7

　　數據位 8

　　數據位 6

　　數據位 9

　　數據位 5

　　數據位 10

　　數據位 4

　　數據位 11

　　數據位 3

　　數據位 12

　　數據位 2

　　數據位 13

　　數據位 1

　　數據位 14

　　數據位 0

　　數據位 15

　　地

　　電纜鍵(缺少引腳)

　　DRQ 3

　　地

　　-低

　　地

　　-海關登記進口商

　　地

　　I/O 通道就緒

　　SPSYNC：電纜選擇

　　-DACK 3

　　地

　　RQ 14

　　-國際奧委會 16

　　地址位 1

　　-PDIAG

　　地址位 0

　　地址位 2

　　-CS1FX

　　-CS3FX

　　-DA/SP

　　地

　　+5 伏(邏輯)(可選)

　　+5 伏(電機)(可選)

　　接地(可選)

　　-類型 (可選)

　　請注意，最后四個引腳僅供需要通過帶狀電纜供電的設備使用。通常，此類設備是太小(例如，2.5 英寸)而不需要單獨電源的硬盤驅動器。

　　主人和奴隸

　　單個 IDE 接口可以支持兩個設備。大多數主板都帶有 雙 IDE 接口 (主設備和輔助)，最多四個 IDE 設備。由于控制器與驅動器集成，因此沒有整體控制器來確定哪個設備當前正在與計算機通信。只要每個設備都在單獨的接口上，這不是問題，但是在同一根電纜上添加對第二個驅動器的支持需要一些獨創性。

　　為了允許在同一根電纜上安裝兩個驅動器，IDE 使用一種稱為 主人 和 奴隸.此配置允許一個驅動器的控制器告訴另一個驅動器何時可以向計算機傳輸數據或從計算機傳輸數據。發生的情況是，從屬驅動器向主驅動器發出請求，主驅動器檢查它當前是否正在與計算機通信。如果主驅動器空閑，它會告訴從驅動器繼續。如果主驅動器正在與計算機通信，它會告訴從驅動器等待，然后通知它何時可以繼續。

　　計算機確定是否通過使用接頭上的針腳39連接了第二個(從)驅動器。引腳 39 攜帶一個特殊的信號，稱為 驅動器活動/從存在 (DASP)，用于檢查是否存在從屬驅動器。

　　盡管它可以在任一位置工作，但建議將主驅動器連接到IDE帶狀電纜末端的連接器。然后，必須將驅動器背面 IDE 連接器旁邊的跳線設置在正確的位置，以將驅動器標識為主驅動器。從驅動器必須卸下主跳線或設置特殊的從跳線，具體取決于驅動器。此外，從驅動器連接到 IDE 帶狀電纜中間附近的連接器。每個驅動器的控制器板查看跳線設置，以確定它是從機還是主站。這告訴他們如何表現。當您從制造商處收到每個驅動器時，每個驅動器都可以成為從屬驅動器或主驅動器。如果只安裝了一個驅動器，則它應始終為主驅動器。

　　許多驅動器具有稱為 電纜選擇 (CS)。使用正確類型的IDE帶狀電纜，這些驅動器可以自動配置為主驅動器或從驅動器。CS 的工作方式如下：每個驅動器上的跳線設置為 CS 選項。電纜本身就像普通的IDE電纜一樣，除了一個區別 - 引腳28僅連接到主驅動器連接器。當計算機通電時，IDE 接口會沿引腳 28 的導線發送信號。只有連接到主連接器的驅動器接收信號。然后，該驅動器將自身配置為主驅動器。由于另一個驅動器沒有收到信號，因此默認為從模式。

　　常見問題

　　一個 PC 主板可以支持多少個 IDE 控制器?

　　大多數 PC 主板支持兩個 IDE 控制器。

　　什么是 IDE 控制器?

　　IDE 控制器是用于將 IDE 設備連接到計算機系統的設備。IDE 設備包括硬盤驅動器、光驅和軟驅。IDE控制器允許這些設備通過單個接口連接到計算機系統。