原标题：IDE控制器的工作原理

　　集成驱动电子接口将硬盘驱动器连接到PC。无论您使用计算机做什么，存储都是系统的重要组成部分。事实上，大多数 个人电脑 具有以下一个或多个存储设备：

　　软盘驱动器

　　硬盘

　　光驱

　　通常，这些设备通过 集成驱动电子 (集成开发地址) 接口。本质上，IDE 接口是存储设备连接到计算机的标准方式。IDE实际上并不是接口标准的真正技术名称。原名， AT附件 (ATA)，表示该接口最初是为 IBM AT 计算机开发的。在本文中，您将了解 IDE/ATA 的演变、引脚排列以及 IDE 中“从”和“主”的确切含义。

　　集成开发环境演进

　　IDE接口的诞生导致将这样的控制器与硬盘驱动器相结合。创建IDE是为了标准化计算机中硬盘驱动器的使用。IDE背后的基本概念是硬盘驱动器和控制器应该组合在一起。控制器是一个带有芯片的小型电路板，可提供有关硬盘驱动器如何存储和访问数据的确切指导。大多数控制器还包括一些 记忆 充当增强硬盘驱动器性能的缓冲区。

　　在 IDE 之前，控制器和硬盘驱动器是分开的，通常是专有的。换句话说，一个制造商的控制器可能无法与另一个制造商的硬盘驱动器配合使用。控制器和硬盘驱动器之间的距离可能会导致信号质量不佳并影响性能。显然，这给计算机用户带来了很大的挫败感。

　　IBM于1984年推出了AT计算机，并进行了一些关键创新。

　　计算机中用于添加卡的插槽使用了新版本的 行业标准架构 (ISA) 巴士。新总线能够传输信息 16 位 一次，与原始 ISA 总线上的 8 位相比。

　　IBM还为AT提供了一个硬盘驱动器，该硬盘驱动器使用新的组合驱动器/控制器。来自驱动器/控制器组合的带状电缆连接到 ISA 卡以连接到计算机，从而产生 AT 附件 (ATA) 接口。

　　1986年，康柏在其Deskpro 386中引入了IDE驱动器。此驱动器/控制器组合基于 IBM 开发的 ATA 标准。不久之后，其他供应商开始提供IDE驱动器。IDE成为涵盖整个集成驱动器/控制器设备的术语。由于几乎所有 IDE 驱动器都基于 ATA，因此这两个术语可以互换使用。

　　控制器、驱动器、主机适配器

　　主 IDE 接口和辅助 IDE 接口的特写 在主板上最 主板 带有一个 IDE 接口。此接口通常称为 IDE 控制器，这是不正确的。界面实际上是一个 主机适配器，这意味着它提供了一种将完整设备连接到计算机(主机)的方法。实际控制器位于连接到硬盘驱动器的电路板上。这就是它最初被称为集成驱动电子的原因!

　　虽然IDE接口最初是为连接硬盘驱动器而开发的，但它已经发展成为用于连接内部软盘驱动器，CD-ROM驱动器甚至一些磁带备份驱动器的通用接口。尽管IDE在内部驱动器中非常流行，但很少用于连接外部设备。

　　ATA 有多种变体，每种变体都添加到以前的标准并保持向后兼容性。

　　这些标准包括：

　　ATA-1 - 康柏包含在 Deskpro 386 中的原始规格。它规定了主/从配置的使用。ATA-1 基于标准 ISA 96 针连接器的子集，该连接器使用 40 或 44 针连接器和电缆。在 44 针版本中，额外的四个针用于为没有单独电源连接器的驱动器供电。此外，ATA-1 还提供信号定时 直接内存访问 (DMA) 和编程输入/输出 (PIO) 功能。 二甲基亚胺 表示驱动器将信息直接发送到内存，而 皮奥 表示计算机的 中央处理单元 (CPU) 管理信息传输。ATA-1 通常称为 IDE。

　　ATA-2 - DMA 从 ATA-2 版本开始全面实施。标准 DMA 传输速率从 ATA-1 中的每秒 4.16 兆字节 (MBps) 增加到高达 16.67 MBps。ATA-2 提供电源管理， 聚氯乙烯卡 支持和可移动设备支持。ATA-2通常被称为EIDE(增强型IDE)，Fast ATA或Fast ATA-2。支持的总硬盘大小增加到 137.4 GB。ATA-2 提供了标准翻译方法 气缸盖部门 (CHS) 适用于大小不超过 8.4 GB 的硬盘驱动器。CHS 是系统确定数据在硬盘驱动器上的位置的方式。总硬盘大小与 CHS 硬盘支持之间存在巨大差异的原因是基本输入/输出系统使用的位大小(生物简介CHS 对地址的每个部分都有固定的长度：

　　柱面 = 10 位，1024

　　磁头 = 8 位，256

　　扇区 = 6 位， 63*

　　您会注意到扇区的数量是 63 而不是 64。这是因为 扇区不能以零开头.每个扇区包含 512 个字节。如果乘以 1，024 x 256 x 63 x 512，您将获得 8，455，716，864 字节或大约 8.4 GB。较新的 BIOS 版本增加了 CHS 的位大小，提供了对完整 137.4 GB 的支持。 ATA-3 - 通过添加自我监控分析和报告技术(SMART)，IDE驱动器变得更加可靠。ATA-3 还为访问驱动器添加了密码保护，从而提供了有价值的安全功能。

　　ATA-4 - 可能这个版本中对标准的两个最大的补充是Ultra DMA支持和集成 AT附件程序接口 (ATAPI) 标准。ATAPI 为 CD-ROM 驱动器、磁带备份驱动器和其他驱动器提供了一个通用接口 可移动存储 设备。在ATA-4之前，ATAPI是一个完全独立的标准。随着 ATAPI 的加入，ATA-4 立即改进了对 ATA 的可移动媒体支持。Ultra DMA 将 DMA 传输速率从 ATA-2 的 16.67 MBps 提高到 33.33 MBps。除了现有的使用 40 针和 40 根导体(电线)的电缆外，此版本还引入了具有 80 根导体的电缆。其他 40 根导体是穿插在标准 40 根导体之间的地线，以提高信号质量。ATA-4也被称为Ultra DMA，Ultra ATA和Ultra ATA/33。

　　ATA-5 - ATA-5的主要更新是 自动检测 使用哪种电缆：40 芯或 80 线版本。通过使用 80 芯电缆，Ultra DMA 增加到 66.67 MB/秒。ATA-5也称为Ultra ATA/66。

　　电缆钥匙

　　IDE电缆上的连接器IDE 设备使用 带状电缆 以相互连接。带状电缆将所有电线平放在一起，而不是成束或缠绕在一起。IDE 带状电缆有 40 或 80 根电线。电缆的每一端都有一个连接器，另一个连接器与主板连接器的距离约为三分之二。此电缆的总长度不能超过 18 英寸(46 厘米)(从第一个到第二个连接器为 12 英寸，从第二个到第三个连接器为 6 英寸)，以保持信号完整性。这三个连接器通常是不同的颜色，并附加到特定项目：

　　蓝色接头连接到主板。

　　黑色连接器连接到主连接器 (主人) 驱动器。

　　灰色接头连接到次接头 (奴隶) 驱动器。

　　电缆的一侧是一条条纹。此条纹告诉您该侧的电线连接到每个连接器的引脚 1。电线 20 未连接到任何东西。事实上，该位置没有引脚。此位置用于确保电缆以正确的位置连接到驱动器。制造商确保电缆不反转的另一种方法是使用 电缆键.电缆键是带状电缆连接器顶部的一个小塑料方块，可装入设备连接器上的凹口中。这允许电缆仅连接在一个位置。

　　引脚编号和说明

　　重置

　　地

　　数据位 7

　　数据位 8

　　数据位 6

　　数据位 9

　　数据位 5

　　数据位 10

　　数据位 4

　　数据位 11

　　数据位 3

　　数据位 12

　　数据位 2

　　数据位 13

　　数据位 1

　　数据位 14

　　数据位 0

　　数据位 15

　　地

　　电缆键(缺少引脚)

　　DRQ 3

　　地

　　-低

　　地

　　-海关登记进口商

　　地

　　I/O 通道就绪

　　SPSYNC：电缆选择

　　-DACK 3

　　地

　　RQ 14

　　-国际奥委会 16

　　地址位 1

　　-PDIAG

　　地址位 0

　　地址位 2

　　-CS1FX

　　-CS3FX

　　-DA/SP

　　地

　　+5 伏(逻辑)(可选)

　　+5 伏(电机)(可选)

　　接地(可选)

　　-类型 (可选)

　　请注意，最后四个引脚仅供需要通过带状电缆供电的设备使用。通常，此类设备是太小(例如，2.5 英寸)而不需要单独电源的硬盘驱动器。

　　主人和奴隶

　　单个 IDE 接口可以支持两个设备。大多数主板都带有 双 IDE 接口 (主设备和辅助)，最多四个 IDE 设备。由于控制器与驱动器集成，因此没有整体控制器来确定哪个设备当前正在与计算机通信。只要每个设备都在单独的接口上，这不是问题，但是在同一根电缆上添加对第二个驱动器的支持需要一些独创性。

　　为了允许在同一根电缆上安装两个驱动器，IDE 使用一种称为 主人 和 奴隶.此配置允许一个驱动器的控制器告诉另一个驱动器何时可以向计算机传输数据或从计算机传输数据。发生的情况是，从属驱动器向主驱动器发出请求，主驱动器检查它当前是否正在与计算机通信。如果主驱动器空闲，它会告诉从驱动器继续。如果主驱动器正在与计算机通信，它会告诉从驱动器等待，然后通知它何时可以继续。

　　计算机确定是否通过使用接头上的针脚39连接了第二个(从)驱动器。引脚 39 携带一个特殊的信号，称为 驱动器活动/从存在 (DASP)，用于检查是否存在从属驱动器。

　　尽管它可以在任一位置工作，但建议将主驱动器连接到IDE带状电缆末端的连接器。然后，必须将驱动器背面 IDE 连接器旁边的跳线设置在正确的位置，以将驱动器标识为主驱动器。从驱动器必须卸下主跳线或设置特殊的从跳线，具体取决于驱动器。此外，从驱动器连接到 IDE 带状电缆中间附近的连接器。每个驱动器的控制器板查看跳线设置，以确定它是从机还是主站。这告诉他们如何表现。当您从制造商处收到每个驱动器时，每个驱动器都可以成为从属驱动器或主驱动器。如果只安装了一个驱动器，则它应始终为主驱动器。

　　许多驱动器具有称为 电缆选择 (CS)。使用正确类型的IDE带状电缆，这些驱动器可以自动配置为主驱动器或从驱动器。CS 的工作方式如下：每个驱动器上的跳线设置为 CS 选项。电缆本身就像普通的IDE电缆一样，除了一个区别 - 引脚28仅连接到主驱动器连接器。当计算机通电时，IDE 接口会沿引脚 28 的导线发送信号。只有连接到主连接器的驱动器接收信号。然后，该驱动器将自身配置为主驱动器。由于另一个驱动器没有收到信号，因此默认为从模式。

　　常见问题

　　一个 PC 主板可以支持多少个 IDE 控制器?

　　大多数 PC 主板支持两个 IDE 控制器。

　　什么是 IDE 控制器?

　　IDE 控制器是用于将 IDE 设备连接到计算机系统的设备。IDE 设备包括硬盘驱动器、光驱和软驱。IDE控制器允许这些设备通过单个接口连接到计算机系统。