關于機頂盒硬盤接口設計及其文件實現(xiàn)要點

    文/張健葛新中國電子設備系統(tǒng)工程總公司

    外部接口更加豐富將是數(shù)字機頂盒硬件發(fā)展的趨勢之一，比如通過USB接口可以實現(xiàn)和數(shù)碼相機以及其它USB設備相連，通過ATA接口可以掛接硬盤實現(xiàn)節(jié)目存儲等功能。

    本文主要研究如何在機頂盒上實現(xiàn)硬盤的接口，同時通過實例說明了帶硬盤接口的機頂盒的應用。

    1硬盤接口及驅動

    某些機頂盒解碼芯片內嵌ATAPI接口，如STi5517，而大多數(shù)機頂盒解碼芯片都具有外部接口總線，如SC2005的EBUS總線，通過配置時序可以模擬ATA接口總線的時序。通過簡單的外圍接口電路，

    圖1ATA接口電路示意圖

    將硬盤接到ATAPI或模擬的ATA接口，就可以實現(xiàn)CPU對硬盤的控制。圖1是解碼芯片和ATA硬盤的接口電路示意圖。

    ATA硬盤有PIO模式和DMA模式兩種傳輸方式，PIO是ProgrammedInputOutput(可編程輸入輸出)的縮寫，目前的PIO有1、2、3、4四種模式。DMA模式分為SingleWord和MultiWord兩種模式，它們和PIO模式所對應的速率如表1所示。

    傳輸模式傳輸速率

    SinglewordDMA02.1Mbit/s

    PIOmode03.3Mbit/s

    SinglewordDMA1,multiwordDMA04.2Mbit/s

    PIOmode15.2Mbit/s

    PIOmode2,singlewordDMA28.3Mbit/s

    PIOmode311.1Mbit/s

    MultiwordDMA113.3Mbit/s

    PIOmode4,multiwordDMA216.6Mbit/s

    Ultra-ATAMultiwordDMA333.3Mbit/s

    表1ATA的傳輸模式和速率

    在圖1中的接口方式下，解碼器與硬盤之間的數(shù)據(jù)傳輸只能采用PIO方式。如果解碼器具有支持DMA傳輸?shù)牡腁TA接口，那么就可以通過DMA方式從硬盤讀取數(shù)據(jù)以及向硬盤寫入數(shù)據(jù)。

    硬盤的底層驅動主要包括實現(xiàn)硬盤探測、診斷和初始化，以及硬盤的讀、寫等，通過以下的幾個函數(shù)來實現(xiàn)這些操作。