前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的ATA技術在加固產品設計中的運用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
ATA-1在主板上有一個插口，支持一個主設備和一個從設備，每個設備的最大容量為504MB，支持的PIO-0模式傳輸速率只有3.3Mb/s。ATA-2是對ATA-1的擴展，習慣上也稱為EIDE(EnhancedIDE)或FastATA。它在ATA的基礎上增加了2種PIO和2種DMA模式(PIO-3)，不僅將硬盤的最高傳輸率提高到16.6Mb/s，還同時引進LBA地址轉換方式，突破了固有的504MB的限制，可以支持最高達8.1GB的硬盤。ATA-3沒有引入更高速度的傳輸模式，在傳輸速度上并沒有任何的提升，最高速度仍舊為16.6Mb/s。只在電源管理方案方面進行了修改，引入了簡單的密碼保護的安全方案。
從ATA-4接口標準開始正式支持UltraDMA數據傳輸模式，因此也習慣稱ATA-4為UltraDMA33或ATA33。首次在ATA接口中采用了DoubleDataRate(雙倍數據傳輸)技術，讓接口在一個時鐘周期內傳輸數據兩次，時鐘上升和下降期各有一次數據傳輸，這樣數據傳輸速率一下從16Mb/s提升至33Mb/s。ATA-5也就是“UltraDMA66”，也叫ATA66，是建立在UltraDMA33硬盤接口的基礎上，同樣采用了UDMA技術。UltraDMA66讓主機接收/發送數據速率達到66.6Mb/s，是U-DMA/33的兩倍。保留了上代UltraDMA33的核心技術--冗余校驗技術(CRC)。ATA-6也是使用40針80芯的數據傳輸電纜，并且ATA100接口完全向下兼容，支持ATA33、ATA66接口的設備，完全可以繼續在ATA100接口中使用。
2013年筆者在調試加固計算機時候發現以下異常現象：在開機BIOS自檢階段，硬盤信息顯示為QT940817AM1.AA@(正常應為ST940817AM3.AAB)，主板在完成PCIBusListing后，停滯不動，不能進一步引導操作系統。重新啟動多次，問題能重復出現。
2.1主板對硬盤信息讀取鏈路
主板對硬盤信息讀取鏈路框圖
2.2硬盤信息錯誤原因
從主板到硬盤之間經過多道轉接，任何兩個接觸部分的接觸不良，均會引起IDE信號連接的不可靠，從而造成硬盤信息讀取錯誤。當問題復現時，重新插拔、晃動主板，操作系統能夠正常啟動。通過分析，可以判斷計算機無法啟動的故障是由于機箱底板上IDE信號的接觸不良引起的。為了進一步判斷哪一個信號的接觸不良會造成該問題，通過一條測試用的IDE線纜連接硬盤和底板上的IDE插座，人為地斷開測試IDE線纜上的每一個IDE信號進行測試，當測試IDE線纜的D9信號斷開時，設備也出現了QT940817AM1.AA@的錯誤信息，而且設備的系統無法啟動。綜合以上信息，表明機箱底板上IDE信號的D9信號接觸不良是造成加固計算機無法正常啟動的根本原因。加固計算機底板上CPCI連接器與底板印制板之間的接觸不良，導致主板與硬盤之間的電氣連接不完整。當D9數據位接觸不良時，主板讀取的硬盤信息就會產生錯誤，且每次錯誤的信息有規律。
2.3硬盤信息錯誤原理分析
主板檢測硬盤，讀到硬盤錯誤的信息為QT940817AM1.AA@，而正確的信息應為ST940817AM3.AAB。由于IDE有16位數據位D[15…0]，每次讀取兩個字節，D[15…8]為高字節，D[7…0]為低字節。IDE每次讀取高字節的D9位時，由于接觸不良自動將該位設置為0，如果信息的該位為1，則產生錯誤。具體見硬盤信息通過IDE鏈路前后對照表1。對比這兩種狀態，有三個字母產生差異，這與實際情況吻合。在主板完成PCIBusListing后，開始讀取硬盤主引導區中的系統啟動信息，由于IDE的D9位讀寫錯誤，導致讀取到的啟動信息錯誤，所以無法正常引導操作系統，計算機只能停留在這個階段。
2.4解決的方法
機箱底板上IDE信號接觸不良能夠引起加固計算機無法正常啟動的問題，為徹底消除這種隱患，在底板印制板上對所有的IDE信號進行點焊錫處理。采取措施后，經多次的啟動驗證，設備均啟動、運行正常。
3結束語
隨著IT行業的不斷發展，硬盤技術也在不斷地更新換代。并行ATA接口從ATA1接口發展到ATA6，硬盤的速度和存取數據的可靠性和穩定性在不斷提高。但是，這種并行接口的電纜屬性、連接器和信號協議在ATA-6后都表現出了很大的技術瓶頸，在技術上突破這些瓶頸存在相當大的難度。新型的硬盤接口標準的產生也就在所難免。
完全不同于并行ATA接口，串行ATA以連續串行的方式傳送資料，在同一時間點內只會有1位數據傳輸。這種技術極大地簡化了接口的針腳數目，只用四個針就完成了所有的工作。串行ATA工作的時候，第1針發出數據、第2針接收數據、第3針向硬盤供電、第4針為地線。和我們的習慣性思維帶來的想法相反，這種串行接口技術將提供比并行接口技術更高的傳輸速率，同時還將降低電力消耗，減小發熱量。
作者：陳威 單位：江蘇自動化研究所