关于机顶盒硬盘接口设计及其文件实现要点

    文/张健葛新中国电子设备系统工程总公司

    外部接口更加丰富将是数字机顶盒硬件发展的趋势之一，比如通过USB接口可以实现和数码相机以及其它USB设备相连，通过ATA接口可以挂接硬盘实现节目存储等功能。

    本文主要研究如何在机顶盒上实现硬盘的接口，同时通过实例说明了带硬盘接口的机顶盒的应用。

    1硬盘接口及驱动

    某些机顶盒解码芯片内嵌ATAPI接口，如STi5517，而大多数机顶盒解码芯片都具有外部接口总线，如SC2005的EBUS总线，通过配置时序可以模拟ATA接口总线的时序。通过简单的外围接口电路，

    图1ATA接口电路示意图

    将硬盘接到ATAPI或模拟的ATA接口，就可以实现CPU对硬盘的控制。图1是解码芯片和ATA硬盘的接口电路示意图。

    ATA硬盘有PIO模式和DMA模式两种传输方式，PIO是ProgrammedInputOutput(可编程输入输出)的缩写，目前的PIO有1、2、3、4四种模式。DMA模式分为SingleWord和MultiWord两种模式，它们和PIO模式所对应的速率如表1所示。

    传输模式传输速率

    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的传输模式和速率

    在图1中的接口方式下，解码器与硬盘之间的数据传输只能采用PIO方式。如果解码器具有支持DMA传输的的ATA接口，那么就可以通过DMA方式从硬盘读取数据以及向硬盘写入数据。

    硬盘的底层驱动主要包括实现硬盘探测、诊断和初始化，以及硬盘的读、写等，通过以下的几个函数来实现这些操作。