Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/NCR/N19880321Elc039.shtml

Первая микросхема для обнаружения ошибок в данных, записанных на оптическом диске

Уэсли Р. Айверсен
Редакция Electronics

Благодаря предложениям Американского национального института стандартов (АНИС), разработчики контроллеров для накопителей на 133-мм оптических дисках с однократной записью, имеющих непрерывный сервопривод, получили в настоящее время простой способ обнаружения и коррекции ошибок. Они могут теперь воспользоваться однокристальной микросхемой, разработанной отделением микроэлектроники (Колорадо-Спрингс, шт.Колорадо) фирмы NCR Corp. (Дейтон, шт.Огайо), и легко доступными программными средствами, способными корректировать ошибки.

Как сообщают из отделения микроэлектроники, микросхема 85C20 изготовлена по фирменной 2-мкм КМОП-технологии со стандартными элементами. Она способна без существенной задержки контролировать поток данных на скоростях до 24 Мбит/с и обнаруживать ошибки в 80 произвольных байтах каждого сектора данных оптического диска объёмом 1024 байт.

Микросхема, которая в виде опытных образцов появится в декабре 1987г., — одна из первых ИС обнаружения ошибок, совместимых с рекомендациями комитета X3B11 АНИС по 133-мм накопителям типа ОЗМЧ (однократная запись, многократное чтение).

В микросхеме 85С20 используется версия рекомендованного комитетом X3B11 кода Рида — Соломона с большим расстоянием (Long Distance Code). Фирма NCR приобрела лицензию на код у корпорации Data Systems Technology (Брумфилд, шт.Колорадо). Несмотря на то, что при таком решении микросхема осуществляет лишь обнаружение ошибок, оставляя их исправление программным средствам, Гарольд Мейсон, руководитель проекта NCR 85C20, считает, что данный подход будет более эффективным по сравнению с методикой, целиком опирающейся на аппаратные средства, до тех пор пока скорость передачи данных оптического накопителя не превзойдёт текущий уровень на 5—10 Мбит/с. По его утверждению, это случится не ранее 1990г. Недостаток скорости программно-аппаратного решения по сравнению с чисто аппаратной реализацией модно преодолеть с помощью буферов данных, которые на общую стоимость системы влияют незначительно. По мнению Мейсона, не составляет труда заставить программу осуществлять коррекцию ошибок и при этом не перегружать поток данных. Нил Гловер, президент фирмы Data Systems Technology, считает, что, используя для согласования скоростей и сглаживания задержки, возникающей при исправлении ошибок, буферную память объёмом 20 Кбайт, микросхема 85C20 станет достаточно быстродействующей для её применения в реальном времени на оптических дисководах.

Два режима. В режиме прослушивания микросхема контролирует поток данных между устройством упорядочения данных и буферным контроллером; в режиме прозра
Два режима. В режиме прослушивания микросхема контролирует поток данных между устройством упорядочения данных и буферным контроллером; в режиме прозрачности данные текут непосредственно через микросхему.

Микросхему 85C20 можно использовать в любом из двух режимов. В режиме прослушивания КМОП-секция просматривает байты данных, проходящих между системным устройством упорядочения данных и буферным контроллером, генерируя избыточные и синдромные байты. В режиме прозрачности данные с шины текут непосредственно через микросхему 85C20. Если генерируются синдромные байты и при этом обнаружена ошибка, то её коррекцию производит системный микропроцессор с помощью хранящихся в постоянной памяти алгоритмов. Микросхема 85C20 выпускается в стандартном пластмассовом кристаллоносителе с 44 выводами, а также в пластмассовом кристаллоносителе с 28 выводами.

Как считает фирма NCR, пользователи могут на основе общедоступных алгоритмов Рида—Соломона создать свои собственные программы для записи в ПЗУ или использовать оптимизированные коды, разработанные фирмой Data Systems Technology. По словам Гловера, фирма предлагает пакеты программ для процессоров 8088 фирмы Intel, 68HC11 и 68000 фирмы Motorola и Z80 фирмы Zilog при однократном лицензионном платеже 20 000 долл. Если спрос себя оправдает, фирма планирует разработать коды и для других процессоров.

Микросхема NCR применима только для 133-мм накопителей с непрерывным следящим приводом и не годится для накопителей с дискретным приводом, где применяется другой способ слежения, удовлетворяющий стандартам. Однако фирма NCR считает, что микросхема может быть использована с 89-мм накопителями ОЗМЧ и оптическими накопителями со стиранием. Скорость данных 24 Мбит/с, которую обеспечивает микросхема, делает её пригодной для накопителей на магнитных дисках.

Фирме NCR не придётся долго пребывать в одиночестве на рынке сбыта. В январе 1988г. представить образцы похожей микросхемы планирует фирма Western Digital (Эрвин, шт.Калифорния). Директор фирмы Western Digital по планированию Кеннет Дж. Холлам сообщает, что их микросхема WD60C80 будет использовать алгоритмы Рида — Соломона, предоставленные фирмой Data Systems Technology. Цена микросхем WD60C80 пока ещё не установлена, но по его словам, при поставках партиями по 1000 шт. она не превысит 20 долл.

Микросхема 85C20, когда в марте 1988г. начнётся её серийный выпуск, будет стоить 23,1 долл. в партиях по 1000 шт. Поскольку NCR 85C20 сделана по технологии со стандартными элементами, то, по мнению Мэйсона, она больше удовлетворит условиям рынка, чем полностью заказная микросхема фирмы Western Digital.

NCR 85C20 работает на основе кода с большим расстоянием, реализованного на сдвиговых регистрах и цепях линейной обратной связи на кристалле.

При записи данных генерируются избыточные байты с «проверочными битами», а при считывании данных с диска генерируются синдромные байты, показывающие несовпадения в проверочных битах.

Избыточные байты следуют за данными и записываются на диск чередования полей. Из этих байтов образуется сам код защиты данных. Когда идёт повторное считывание, с помощью синдромных байтов (в большинстве своём равных избыточным), формируются два байта состояния и поля указателей, что сообщает микропроцессору системы о наличии ошибок, и, кроме того, указывает на те слои записи, которые содержат ошибки.

Микросхема 85C20 программируется так, что число избыточных байтов с приращением в два байта может составлять от двух до 16 на каждый слой. Если используется все 16 избыточных байтов, то в каждом слое можно обнаружить ошибки максимум в восьми произвольных байтах. Число слоёв в секторе объёмом 512 или 1024 байт может быть запрограммировано на величину от трёх до 10.

К другим средствам программирования микросхемы 85C20 относится возможность выбора пользователем синдромных байтов, байтов состояния или полей указателей для сохранения в памяти после их прочтения. Они могут быть сохранены в системном буфере данных или — при использовании канала прямого доступа к памяти — в памяти центрального процессора, где ЦПУ имеет к ним более простой доступ [pp.153,154].

NCR Microelectronics Div., 1635 Aeroplaza Dr.,
Colorado Springs, Colo. 80916

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 60, No.24 (782), 1987г - пер. с англ. М.: Мир, 1987, стр.60

Electronics Vol.60 No.24 November 26, 1987 A McGraw-Hill Publication

Раздел: НОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Тема:     Полупроводниковые приборы





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/NCR/N19880321Elc039.shtml