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[科普中國]-軟盤控制器

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軟盤控制器,即軟碟控制器(英語:Floppy Disk Controller,簡稱:FDC),是一個特殊功能的芯片,由控制讀取與寫入電腦軟式磁盤機相關磁盤控制器電路所組成。在1980年代到1990年代,軟碟控制器普遍使用于個人電腦或與IBM PC相容的機型上,如NEC μPD765、Intel 82072A或是82072A及其后繼芯片型號。而在除上所列外其他的軟碟控制器,可能存在結構上有著與之不同的觀念或實作方式。

簡介軟盤控制器,即軟碟控制器(英語:Floppy Disk Controller,簡稱:FDC),是一個特殊功能的芯片,由控制讀取與寫入電腦軟式磁盤機相關磁盤控制器電路所組成。在1980年代到1990年代,軟碟控制器普遍使用于個人電腦或與IBM PC相容的機型上,如NEC μPD765、Intel 82072A或是82072A及其后繼芯片型號。而在除上所列外其他的軟碟控制器,可能存在結構上有著與之不同的觀念或實作方式。1

概觀一個軟碟控制器電路板最多可以控制到四個軟式磁盤機,控制器連接到電腦的系統(tǒng)總線,并提供I/O埠給中央處理器。一般也與直接內存存取控制器連接。在x86個人電腦上,軟碟控制器使用中斷服務6,在其他的系統(tǒng)上,其他的中斷服務方式也可能被使用。軟碟控制器通常使用直接內存存取模式來實現(xiàn)資料的傳送。

軟碟控制器的功能將位元資料轉換成MFM或GCR格式來紀錄

解析并執(zhí)行命令,如搜尋、讀取、寫入、格式化等等

以校驗和的產生與驗證來做錯誤偵測,如同循環(huán)冗余校驗

用鎖相回路(PLL)來同步資料

外部電路功能選擇軟驅

開啟軟驅馬達

提供軟碟控制器芯片的重置信號

致能/取消在軟碟控制器內的中斷與直接內存存取信號

資料分離邏輯電路

寫前補償邏輯電路

為控制器提供線性驅動訊號

從控制器接收線性訊號1

x86電腦軟碟控制器的輸入/輸出埠軟碟控制器有三個I/O埠,如下所示:

資料埠

主狀態(tài)暫存器(MSR)

控制埠

前兩個埠存在于軟碟控制器芯片中,而控制埠則位于外部電路里。下面是三個埠的對應位址。

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資料埠軟件使用資料埠有三個不同的目的:

當軟件發(fā)出命令給軟碟控制芯片,命令與命令參數(shù)是經由資料埠發(fā)出給軟碟控制器芯片。軟碟控制器芯片將命令與命令的不同參數(shù)儲存在控制器內部的暫存器中。

當命令被執(zhí)行后,軟碟控制器芯片儲存一組狀態(tài)參數(shù)于控制器內部暫存器中。這些狀態(tài)參數(shù)經由資料埠被中央處理器讀取。這些不同的狀態(tài)字節(jié)被軟碟控制器芯片依特定的順序排列呈現(xiàn)。

當工作在資料傳輸模式中,軟碟控制器芯片與中央處理器的輸出輸入指令間的資料傳遞是經由資料工作來完成的。1

主狀態(tài)暫存器(MSR)軟件使用此埠來讀取軟碟控制器芯片與軟驅所有的狀態(tài)資訊。在進行軟驅操作初始化前,軟件讀取此埠的資料來確定軟碟控制器是否已是準備就緒的狀態(tài),并且軟驅經由先前的初始化命令來驗證相關的狀態(tài)。以下列出狀態(tài)暫存器不同位元意義的說明:1

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數(shù)位控制埠軟件使用數(shù)位控制埠來控制軟驅和軟碟控制器芯片的特定功能。此埠的位元被賦予的意義說明如下:1

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"3模式"軟驅起初在日本,出現(xiàn)有3.5"高密度軟驅支援3種磁盤格式取代普遍的支援兩種軟碟片格式的磁盤機 - 1.44 MB(2 MB未格式化),1.2 MB(1.6 MB未格式化)和 720 kB(1 MB未格式化)。最初,在日本3.5"軟驅的高密度模式只支援1.2 MB的容量磁片而不支援除日本以外普遍所使用的1.44 MB容量磁盤片。但當工作在每分鐘轉速為300的 1.44 MB格式取代了每分鐘轉速為360 的1.2 MB格式的磁片而變得普遍后,就如同每個磁道有15個磁區(qū)的1.2 MB格式磁片取代5.25"高密度磁盤機一樣。此后,日本使用的軟驅就支援了兩種高密度格式(也支援單密度格式)。因此被稱為3模式。一些BIOS提供設定選項可以來致能此一模式的軟驅。1

本詞條內容貢獻者為:

吳晨濤 - 副研究員 - 上海交通大學