17 дек. 2012 г.

Джамперы для жестких дисков и не только

Итак, что же такое джампер? По-другому это называется перемычка, она перемыкает два контакта накоротко. В наши дни систему джампер в основном применяют в материнских платах, чтобы решить те или иные задачи. Например, джампер нужен для того, чтобы сбросить настройки. По форме почти все джамперы выглядят по-разному, но способ применения один и тот же.  



Для чего нужны джамперы? 
Есть жесткие диски, в которых применяют 80 жильный кабель, называется он шлейф IDE, к нему можно подключить два устройства. Необходимо только указать, какое из устройств основное, а какое дополнительное. Для этого и существует джампер, на жестких дисках есть специальное место, где джамперы переключаются. Обычно на самих дисках присутствует рисунок, как правильно подключить джампер для того чтобы оборудование работало как основное либо как дополнительное. 

Перемычки на SATA жестких дисках в связи с особенностями топологии интерфейса не требуют дополнительных изменений установки джампера во время подключения к контролеру. Но перемычки на дисках все-таки присутствуют. 

Применение джамперов необходимо только в некоторых ситуациях, например, у HDD Seagate c интерфейсом SATA блок джамперов имеет только технологическое предназначение, никакие пользовательские действия с ними не предусматриваются. У HDD Seagate c интерфейсом SATA-II один из джамперов, находясь в замкнутом состоянии, ограничивает работу интерфейса до SATA150 (а должно SATA300). Необходимость этого заключается в обеспечении обратной совместимости с некоторыми SATA-контроллерами, к ним, в первую очередь, относятся встроенные в чипсеты VIA. 

Для HDD, которые существуют в настоящее время, между режимами SATA разницы в скорости работы практически не отражаются на производительности компьютера. Если контролер вашего компьютера поддерживает этот режим, а на HDD присутствует ограничивающая перемычка, единственной измеримой скоростной характеристикой, способной немного уменьшаться, работоспособность NCQ сохраняется. 

В качестве дополнения к джампер OPT1, который выполняет такую же функцию, что и перемычка SATA150 у Seagate, есть возможность включить/выключить функцию SSC, что возможно потребуется для совместимости со многими контроллерами, в большинстве случаев такой джампер надо оставить в положении по умолчанию. 

Перемычку PM2 необходимо задействовать только в том случае, когда используется RAID-массивов для того, чтобы реализовать поочередный запуск HDD. В данном случае потребуется контролер, который будет поддерживать эту функцию. 

Как это работает. 
Во многих устройствах для того, чтобы задать необходимые настройки на микроконтроллерах, применяют джамперы. В основном их подключают так же, как и кнопку, и они имеют два состояния - HIGH и LOW. Если же джампер отсутствует, значит, вывод микроконтроллера подтянут к положительной стороне питания при помощи встроенного резистора. В том случае, если джампер подключен, тогда вывод микроконтроллера замыкается на земле. 

Большее количество разных установок, которые возможно получить в таком случае, равны двум в степени N. Nв этом случае обозначает число выводов, которые будут задействованы. Есть более простой способ, чтобы можно было увеличить количество возможных действий, не применяя при этом никакие дополнительные выводы. 
У джампера теперь будет три состояния: HIGH, когда он соединяет вывод микроконтроллера с плюсом питания, второе состояние, LOW, когда замыкает вывод микроконтроллера на землю, и третье состояние, OPEN, когда джампер вообще выключен. Количество комбинаций увеличится до трех в степени N. 

Вывод мк AVR, который работает в режиме входа, подтягивают при помощи встроенного резистора, а может находиться в высокоимпедансном состоянии. 

Если джамперы будут находиться в состоянии LOW и HIGH, то мы получим однозначные результаты, а вот если он будет находиться в положении OPEN, на выходе микроконтроллера уровень напряжения может быть различный, любой логический. 

Что делать в таком случае? «Посадить» вывод мк на землю через резистор. 

У входов мк AVR существует паразитная емкость, примерно, 10 пФ. В связи с этим при включении или отключении резистора, выполняющего подтягивающую функцию, напряжение может меняться не мгновенно, а постепенно будет нарастать или спадать. За это время мк выполнит несколько инструкций. Чтобы правильно распознать состояние джампера, нужно после действий с подтягивающим резистором добавить маленькую программную задержку.