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脳神経学 (座学)


Seagateシリアル端子のPCへの接続に付いて本スレで議論中

HDDのシリアル端子に関する知識

シリアル端子の位置

  • TX…送信 (HDDが送信する信号)
  • RX…受信 (HDDが受信する信号)
TXの隣のピンがGNDになっているようです

測定結果まとめ

機種名のみで分類していますがロットによって異なる場合や測定ミスや嘘の情報も考えられますご注意ください。
機種名 シリーズ JMP電圧 RX電圧 TX電圧 予測TX最大 VIO 根拠情報
ST3120026AS 7200.7 5.0V 5.0V 3.3V 5V ? 210番の記事
ST3320620AS 7200.10 3.35V 5.02V 3.37V 5V 3.3V
ST3500630AS 7200.10 ? 5.0V ? 5V ? 308番の記事
ST31000333AS 7200.11 2.60V 5.07V 2.60V 5V 2.6V
ST31000340AS 7200.11 ? 2.59V 2.61V 2.6V 2.6V 205,256,453番の記事
ST31500341AS 7200.11 2.61V 2.62V 5.06V 5V 2.6V
  • JMP電圧(入力):ジャンパーピンの電圧 あくまでも推測ですがVIOが出ている可能性が高い
  • RX電圧(入力):閾電圧の基準となる電圧はVIOだがプルアップがかかっていて5Vの物がある。この機種は5VをRXにかけても良い
  • TX端子(出力):送信出力 通常 VIOが出ている可能性が高い
  • 予測TX最大:TXの電圧
  • VIO:上の根拠で予測出来る場合記載
情報を求めます 電圧調査 担当:森

現在の流れ

256 :LnsPRMJp:2009/01/25(日) 02:09:27 ID:5zd7yBdh
   >94 (ID:LnsPRMJp)です
   
   当方の解析対象
   該当するHDD: ST31000340AS, Frimware: SD15
   ボード上のチップ構成:
   メイン・チップ(コントローラ): TTB5501D
   (Seagate OEM, "LSI Logic"社製カスタムASIC [デジ・アナ コンポジット構成], 詳細不明)
   サブ・チップ(スピンドルモータ・コントローラ&ドライバ, etc): SMOOTH 100439116
   (STマイクロエレクトロニクス社製, 詳細不明)
   キャッシュ・メモリ・チップ(32MB): MT46V16M16
   (MICRON社製, DDR333 SDRAM [MICRON])
   PDF: ttp://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/75870/MICRON/MT46V16M16.html
   
   要点:
   シリアル通信端子[RX]は、
   4KΩで2.5V_Line(MT46V16M16の#1番ピン: Vdd)にプルアップされている。
   470Ωを介して(直列)、TTB5501Dに接続されいている。
   シリアル通信端子[TX]は、
   470Ωを介して(直列)、TTB5501Dに接続されいている。
   以上、テスタと目視(ルーペ使用)によります。
   基板はたぶん3or4層(表裏の信号、GNG +α)、もしかしたらもっとかも・・・。
   
   結論: 上記構成の回路では、[2.5V]が信号振幅上限と解するべきでしょう。
   実測値では、2.6V
   
   抵抗値と電圧の測定は、FLUKE 87を使用。
   抵抗の測定は、インサーキット実測です。

264 :Socket774:2009/01/25(日) 02:21:52 ID:3Mjxjvxx
   >>94 >>255
    解析お疲れ様です。
    HDD側はRXはプルアップ、TXは定常状態でHで有ることを
    考えると…
     
    RXに関しては逆起電力よる逆向き電流が流れるか否か?が問題と感じます。
     
    TXはコンバーターの入力端子ですから、コンバーターにとって
    HDD TXのHがコンバータのHとして認識するかどうか?ですね?
     
    Lに関してはシンク電流によるHDD内部抵の電圧増でLではなく、
    シュレッショルド範囲に入ってしまうとが懸念されますが、
    この場合は認識できないだけで壊れはしないと思いたいです。
     
    手元に基板は無く情報だけで書いてるので間違ってるかもですが… 

272 :森 秀樹:2009/01/25(日) 02:55:33 ID:6Cbs1BQB
   SeagateのRX端子にプルアップ抵抗が入っているという事は
   電圧がどうのこうのじゃなくてオープンコレクターやオープン
   ドレインの出力をつなげという意味じゃないだろうか。
   例えばカモンの9-KEを外部電源なしで繋げれば2.8Vで
   プルアップされているドライブでも5Vでプルアップされている
   ドライブでも問題無く動作するという事で、9-KE最高となるんじゃ
   ないだろうか。 

303 :LnsPRMJp:2009/01/25(日) 05:12:15 ID:5zd7yBdh
   >94 (ID:LnsPRMJp)です
   
   「シリアル(コンソール)通信 = デファクトRS(232C等)系列」
   の考え方が、すでに適用できなくなったような気がします。
   
   物理層の接続確立:
   ホスト側の接続 [RTS-CTS] を直結(リターン) することによって、
   無条件で確立します。
   
   その結果、
   [ホスト]-[ゲスト]通信を TxD, RxD, GNDの三本で 実現しています。
   (余談ですが、3Pのステレオ・ミニジャックによるシリアル通信も、この手法を用いています。
   iPodなどは、USBを4Pの特殊ミニジャックで実現していますが・・・。)
   
   電圧、電流規定もローカル・ルールです。
   
   (注: ホスト = 制御コンソール, ゲスト = ターゲットHDD)
   
   
   >>264 , や >>272 名前:森 秀樹 さんが指摘されているように、
   [RX]に関しては、ホスト側がVddからどれだけ電流をシンクして
   ゲスト側を"L"レベルにするかにかかっているでしょう。
   
   ですから、過去の事例を見る限り、[RX]の電圧については、耐電圧余裕があります。
   Vddを越える電圧が[RX]に印加された場合、
   過剰電流はプルアップ抵抗からVddに流れ落ちます。
   その結果として、プルアップ抵抗は゛H゛レベルのスタビライザーというか
   スライサーみたいな役割になると考えられます。
   メインチップの当該ピンの等価回路が分からないので、これ以上は言及できません。
   
   いずれによ、電流シンク(たぶん、max: 数mA)を理想的に考えれば、
   バイポーラ型のトランジスタではなく、小信号用のFETで電流を引くことになります。
   でも、そこまでする必要があるのかしら・・・。
   
   [TD]に関しては、[RX]の条件に準拠というか、追随するようなものでしょう。
   
   シリアル通信のキーポイントは、L-Hのスレッショルド電圧を
   いかにスイングするかです。

304 :264:2009/01/25(日) 06:06:39 ID:3Mjxjvxx
   >>303
    書きたかったことドンピシャといった感じです。
   
    信号変換器の要求 
    ・HDD側RXにはPCシリアル信号TXに応じてGNDレベルに落とす能力さえ有ればよい。
     PCシリアルTXはそのスイッチと思って下さい。
    ・PCシリアルRXにはHDD側TX信号に応じて±9Vを供給すればよい。
     ということで、PC側シリアル規格のRTSを電源として、
     HDD側TXによりスイッチすると。
   
    RS-232C 負論理の±9V程度⇔HDD側は正論理 LorH(電圧値は変わる)
    それをシンク電流、ソース電流に注意してやること。
   
    …9-KEの回路図見ながら書いたんですが…
    PCシリアルRXは+9V振るのかなぁ?とか思いつつ
    -9Vは振りそうであるが、+9Vは0Vになってしまうような…、
    これをRS-232C側が0Vで0[ゼロ](High)と認識するかどうか…、
    実験しないと分りません。もしくは、9-KEの回路読み間違え??
   
    やっぱり簡単に書けないorz
    94師の説明が分ればこの説明は要らないし、
    この説明が分れば94師の説明も分るような気がしてならない。。。
   
    94師の発言を容易に解説しようとして、かなり乱暴かつ稚拙に
    リピートすると…になった…orz
   
   参考
   ttp://d.hatena.ne.jp/sdkt4a/20080808/1218143919 

過去の解析分


Seagateシリアル端子 Rx は 機種によって2.6Vと5Vが存在
2009/01/24 22:12
Seagateシリアル端子 Vio は 2.6V
2009/01/24 20:56
Seagateシリアル端子電圧に付いて本スレで議論進行中
下記情報は不確定情報となる。注意されたし。2009/01/24 18:37
TTLレベルで直接シリアル接続すると危険
3.3V CMOSレベル(約2.6V程度)と言う情報

参考資料(本当に参考 Seagate HDDのシリアル端子の規格が未解明)

   CMOS入出力レベル電圧 (V)
         o Hiレベル入力電圧 : 0.7×Vdd
         o Lowレベル入力電圧 : 0.2×Vdd
         o Hiレベル出力電圧 : Vdd-0.8
         o Lowレベル出力電圧 : 0.4





規格(電圧問題)

  • 当初TTLレベルと言われていたが、Vdd=3.3VのCMOSレベルである可能性大
  • オシロスコープでHDDのTXを計測すると約2.7Vという報告もある
  • 32師より HDDのTXが約2.7Vとアナウンス (2009/01/23(金) 21:04:35)

  • 32師より分圧による3.3V CMOSレベルへの変換例
 MAX232のTXを分圧して約2.2VをHDDのRXへ供給


森の推測 スレッショルド・レベル 2008/1/29

VO (出力基準電圧)が出てくるJMP電圧とRX電圧はVIOと同一電圧の可能性が高いと推測できます。
普通のLSIではC-MOSが使われているからC-MOSレベルと考える。よく知られているC-MOSレベルと仮定します。
VIOが2.5Vの場合
C-MOSの一般的な電圧Hiレベル入力電圧: 0.7×Vdd Lowレベル入力電圧: 0.3×Vdd らしい。Vddは電源電圧だが、この場合はVIOがVDDに相当します。
Hiレベル入力電圧: 0.7×2.5=1.75V , Lowレベル入力電圧: 0.3×2.5=0.75V これのど真ん中を取りましょう。0.75V + (1.75-0.75)/2= 1.25V
VIOが3.3Vの場合 計算省略 0.7x3.3=2.31, 0.3x3.3=0.99 , 0.99+(2.31-0.99)/2=1.65V
つまり2.5V VIOの場合は1.25Vあたりに、3.3V VIOの場合は1.65Vあたりにスレッショルド・レベルがあるという事です。
5V出力でRX端子に問題が無いとしても、VIO=2.5Vの機種では、せめて1V以下までL電位を持っていかなないとLとして認識されない可能性があるので注意です。(理論的には上で計算したVDD*0.3 = 2.5V*0.3=0.75V以下の必要があります)


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