Edit v5.000 from 2004-11-29 to 2021-07-08 by MJa+CMi+HSc+IBa+TSc
Laufwerke mit P-ATA (IDE) und Laptop-Anschluss
Gewusst, wo und wie.
Informationen zu den Anschlüssen von
IDE (= Integrated Drive Electronics
),
P-ATA (= Parallel AT Attachment
) und
deren Funktionen, wie z.B. Reset beim P-ATA-Anschluss.
Achtung, Sicherheitskopien, gleich ob Daten oder Schlüssel,
sollten sich niemals am gleichen Ort befinden.
Der Mindestabstand sollte eine Hausbreite sein.
Wird diese unterschritten, ist dies meist das Datum des Crash's!
Übrigens wurde vor dem ATA-Standard diese Technik IDE genannt.
Das heißt, IDE und P-ATA sind ein und dasselbe.
Die Flachbandkabel und dessen Stecker, sowie Buchsen,
welche die Laufwerke mit dem Controller verbinden,
werden IDC
(Insulation Displacement Connector
) genannt.
Edit v1.000 from 2005-08-02 to 2005-08-02 by MJa
Der Datenschutz
Datenschutz muss nicht unbedingt so aussehen!
Auf diesen Bildern sind zwei Festplatten zu sehen, die geöffnet wurden und ihre Schreibplatten verbogen sind. Dies ist zwar eine Lösung der Datenvernichtung, aber somit ist auch die Festplatte nicht wieder verwendbar. Im Endeffekt ist diese als Sondermüll zu entsorgen, da elektronische Bauteile darin enthalten sind.
Edit v1.001 from 2004-11-29 to 2005-11-25 by CMi+HSc
P-ATA-Festplatte
Der Aufbau
Die HDD (Hard Disk Drive
zu deutsch Festplatte
)
hat bei einem P-ATA-Anschluss
folgenden Aufbau…
Auf der Abb. 01a kann man die Rückseite einer Festplatte sehen. Hier befinden sich die Anschlüsse der Festplatte:
- 5 ¼ Zoll Molex-Stromanschluss mit Masse, +5 und +12 Volt,
- 40-poliger IDC-Anschluss,
- Prüfanschluss des Herstellers,
-
Jumper für
Master,SlaveundCable Select, sowie - ein LED-Anschluss.
Der Anschluss
Am Steckeranschluss in der Abb. 01b
(
/124/ S. 101-107: Das IDE-Interface
)
ist das Fehlen des 20. Pin zu sehen.
Gezählt wird von Rechts
(5 ¼ Zoll Molex-Stromanschluss)
nach Links.
Oben die ungeraden 1, 3, … und unten die geraden 2, 4, …
zwischen Anschluss des 40 poligen Datenkabels und
des 4 poligen 5 ¼ Zoll Molex-Stromanschluss befindet
sich der Steckerblock für die Einstellung der Anschlussart
(Master, Slave oder Cable Select).
Das Kabel ist Seitenverkehrt zum Festplattenanschluss dargestellt,
mit Sicht auf die Federstecker in der Kupplung.
Pin 1 ist am Kabel
rot
markiert und
weist bei ATA-Festplatten in der Regel zum Anschluss
der Stromversorgung hin.
Pin 20 ist verschlossen,
da dort der Stift bei Festplatte/Controller fehlt.
Dieser Anschluss ist mit KEYPIN belegt und
diente früher einmal dazu die Festplatte an- und abzuschalten.
Reserve-Pin 28 wird inzwischen für SPSYNC:CSEL genutzt.
| GND | 2 | 1 | RESET | ||
| DB8 | 4 | 3 | DB7 | ||
| DB9 | 6 | 5 | DB6 | ||
| DB10 | 8 | 7 | DB5 | ||
| DB11 | 10 | 9 | DB4 | ||
| DB12 | 12 | 11 | DB3 | ||
| DB13 | 14 | 13 | DB2 | ||
| DB14 | 16 | 15 | DB1 | ||
| DB15 | 18 | 17 | DB0 | ||
| KEYPIN | 19 | GND | |||
| GND | 22 | 21 | DMAREQ | ||
| GND | 24 | 23 | DIOW | ||
| GND | 26 | 25 | DIOR | ||
| Reserviert | 28 | 27 | DIRDY | ||
| GND | 30 | 29 | DMAACK | ||
| IOCS16 | 32 | 31 | INTRQ | ||
| PDIAG | 34 | 33 | ADDR1 | ||
| ADDR2 | 36 | 35 | ADDR0 | ||
| CS1 | 38 | 37 | CS0 | ||
| GND | 40 | 39 | DASP |
Das P-ATA-Interface hat im Detail folgenden Aufbau.
Nach dem Signalnamen ist die Richtung des Signals
zwischen Controller Ctrl und
Laufwerk Drv angegeben.
Dabei haben die Signale folgende Bedeutung:
-
ADDR0, …, ADDR2
Ctrl → Drv -
Über die drei Adressleitungen können die Register
des Controllers angesprochen werden.
Über dieses Register läßt sich
neben der Controller-Programmierung auch der Datentransfer abwickeln.
Die Controller-Karte mappt diese Adressleitungen
0xxxB(maximal07H) auf die I/O-Adresse.1F0Hbis1F7Hfür den primären und170Hbis177Hfür den sekundären AT-Bus-Adapter. -
CS0, CS1
Ctrl → Drv -
Zusätzliche Selektierung von Festplatten.
Mit
CS0werden die Standard- und mitCS1die alternativen Register angesprochen. -
DB0, …, DB15
Ctrl ↔ Drv - 16 bidirektionale Datenleitungen. Für den Einsatz in einem 8-Bit-System können die oberen 8 Datenleitungen abgeschaltet werden.
- DASP
Ctrl ← Drv -
Das Signal dient zur Anzeige der Festplattenaktivität.
Oft wird mit diesem Signal die LED gesteuert.
Nach einem Reset verwendet eine vorhandene Slave-Platte dieses
Signal zusätzlich,
um mit einem Low-Pegel von
400 msihre Anwesenheit anzuzeigen. -
DIOR, DIOW
Ctrl ↔ Drv -
Anmelden der Zugriffsart auf die Register als Lesen bzw. als Schreiben.
Diese Signale werden aus den ISA-Bus-Signalen
IWRDundIOWDgebildet. -
DMAREQ, DMAACK
Ctrl ↔ Drv - Anforderung und Bestätigung eines DMA-Transfers, in der Regel DMA-Kanal 3 für den primären AT-Bus, zwischen Speicher und Festplatte.
- GND
Ctrl ↔ Drv -
Ground, zu deutsch
Masse
. - INTRQ
Ctrl ← Drv - Einer, von der Festplatte, angeforderter Interrupt wird über diese Leitung signalisiert. Dafür wird üblicherweise Interrupt 14 für den primären AT-Bus verwendet.
- IOCS16
Ctrl ↔ Drv - Bei low-aktivem Signal wird ein 16 Bit breiter Bus verwendet, ansonsten ein 8 Bit breiter Bus.
- IORDY
Ctrl ← Drv - Damit kann die, gegen der CPU, langsame Festplatte der CPU mitteilen, das sie noch nicht zur weiteren Datenübertragung bereit ist.
- KEYPIN
Ctrl ↔ Drv - Abschalten des P-ATA-Interface. Meist ist es auf der Controller-Karte als Jumper ausgeführt, mit dem man das Interface aktivieren oder deaktivieren kann.
- PDIAG
Ctrl ↔ Drv - Damit kann die Festplatte zu einem Selbsttest aufgefordert werden. Anschließend hält die Festplatte das Signal so lange aktiv, bis der Selbsttest beendet ist.
- RESET
Ctrl ← Drv -
Zurücksetzen des Controllers auf der Festplatte.
Gesteuert wird das Signal durch das Reset-Signal des Prozessorsystems,
etwa dem
RES DRV-Signal des ISA-Busses. Das Signal wird von der Controller-Karte erzeugt. - Reserviert - SPSYNC:CSEL
Ctrl ← Drv -
Spindle Sync or Cable Select, zu deutsch Synchronisation der Spindel oder Anschlussart Geräteauswahl durch das Kabel selbst. Das heiß beiCable Selecthat jedes Gerät sein eigenes Kabel, welches an jeweils einen Controller angeschlossen ist.
Das Innenleben
Das Innenleben einer P-ATA-Festplatte besteht aus
- interner Laufwerkselektronik,
- Antriebsmotor (Schrittmotor, Tauchspulsystem, ...),
- Flachbandkabel zum Aktuator,
- Aktuator,
- Arm mit Lese- u. Schreibköpfen,
- Magnetplatten und
- Spindelachse mit Halteklammern für den Plattenstapel.
Edit v1.003 from 2008-08-22 to 2008-11-20 by HSc+IBa
Laptop-Datenmedien vom Typ P-ATA
Die Schwierigkeit bei dieser Art von Festplatten, die speziell für Laptops in der kleineren Baugröße von 2 ½ Zoll gebaut worden sind, ist der nicht einheitliche Anschluss. Des Weiteren wurde das BIOS von Laptops oftmals speziell für den jeweiligen Typ konzipiert.
44 poliger P-ATA-Laufwerksanschluss
Wie in Abb. 04a und Abb. 04b zu erkennen ist, besteht der Anschluss aus einer Doppelreihe von Kontakten, welche sich in zwei Gruppen unterteilen. Der 44-1 bzw. 50-1-poligen und der 4-poligen Gruppe. 44-1 bzw. 50-1 deshalb, weil in der Mitte ein Kontakt fehlt! Dies kann zur Orientierung genutzt werden, um das Kabel richtig herum aufzustecken. Achtung, meistens ist am Kabel, bei der Stelle, wo der Stift an der Festplatte fehlt, auch die Steckerklemme verschlossen. Wird das Kabel verkehrt herum angeschlossen, wird diese verschlossene Steckerklemme den Stift umbiegen, oder gar abbrechen.
Der männliche, 44-polige IDC-Anschluss befindet sich an der Festplatte (Siehe Abb. 04c).
Der weibliche, 44-polige IDC-Anschluss befindet sich hingegen am Kabel (Siehe Abb. 04d). Man beachte die hervorstehende Nase, mittig auf der seitlichen Fläche mit den ungeraden Kontakten. Sie ist bei der Festplatte auf der Seite, wo ein Kontaktstift fehlt.
| +5VM | 42 | 41 | +5VL | ||
| TYPE | 44 | 43 | GND |
Gegenüber den international einheitlichen 40-poligen P-ATA-Anschluss sind bei diesen 4 Pin's mehr vorhanden. Diese haben folgende Aufgabe bzw. Bedeutung:
- +5VL
-
+5V DCfür die Stromversorgung der Elektronik des Laufwerks. - +5VM
-
+5V DCfür die Motor-Stromversorgung des Laufwerks. - GND
- Der gemeinsame Masse-Anschluss für Elektronik und Motor.
- TYPE
-
Typ des Anschlusses,
wobei
Typ 0 = ATA-Anschlussbedeutet.
50-poliger P-ATA-Laufwerksanschluss
Laufwerke, wie CD-ROM und DVD werden oft mit einem 50-poligen Mini-Centronics-Anschluss versehen (Siehe Abb. 05a und Abb. 05b). Dieser wird entweder mit einem entsprechenden Kabel direkt mit der Hauptplatine des Laptops verbunden oder per Adapter zu einer 50-poligen IDC-Steckverbinder herausgeführt. Die Belegung und Beschreibung der 50 Kontakte wird weiter unten beim Adapter erklärt, da zwar die Orientierung (Wo ist Pin 1) anders ist, aber die Pin-Belegung trotzdem ist.
Adapter
Auf der Abb. 05c sehen Sie einen Adapter von der 50-poligen Mini-Centronics-Schnittstelle auf den 50-poligen IDC-Steckverbinder. Je nach Laufwerk und Laptop, bzw. Kompakt-PC haben die Adapter unterschiedliche Formen und Ausrichtungen, jedoch wandeln diese in der Regel immer die 50-polige Mini-Centronics-Schnittstelle auf einen 50-poligen IDC-Steckverbinder um. Das liegt vor allem daran, das es durch den Platzmangel im Gehäuse verschiedene Ausführungen und Anordnungen gibt. Das bedeutet z.B. auch, wenn man ein Laufwerk von einem Laptop zum anderen Laptop umziehen lassen will, dann muss das Laufwerk in den Laptop passen und zudem muss der Adapter sowohl auf das Laufwerk wie auch in den Laptop passen.
In der Abb. 05d sehen Sie ein
Compaq CD-224E-A44
-SlimLine-CD-ROM-Laufwerk mit angesteckten Adapter.
Unter
a)
ist der fehlende Pin 20 im IDC-Steckverbinder zu erkennen.
Über
b)
ist der Einschnitt im Kragen des IDC-Steckverbinders zu sehen,
in welche die Nase des Steckers vom Kabel passt.
Über der
1.
befindet sich Pin 1 des IDC-Steckverbinders.
In der Abb. 05e sehen Sie folgendes:
Unter
a)
ist die verschlossene Pfostenbuchse für den Pin 20 zu erahnen.
Der Verschluss hat eine helle,
fast weiße Farbe.
Über
b)
ist die Nase des Steckers zu sehen.
Die Seite des Flachbandkabels mit der
roten Ader (rechts unten im Bild),
ist die, wo mit 1 die Adern zu zählen begonnen werden.
Welche der 50 Adern wo auf diesen Adapter standardmäßig
herausgeführt werden,
muss noch analysiert werden.
Anschluss
| Audio L-CH | 1 | 2 | Audio R-CH | |
| Audio GND | 3 | 4 | Digital GND | |
| RESET | 5 | 6 | DD8 | |
| DD7 | 7 | 8 | DD9 | |
| DD6 | 9 | 10 | DD10 | |
| DD5 | 11 | 12 | DD11 | |
| DD4 | 13 | 14 | DD12 | |
| DD3 | 15 | 16 | DD13 | |
| DD2 | 17 | 18 | DD14 | |
| DD1 | 19 | 20 | DD15 | |
| DD0 | 21 | 22 | DMARQ | |
| Digital GND | 23 | 24 | DIOR | |
| DIOW | 25 | 26 | Digital GND | |
| IORDY | 27 | 28 | DMAACK | |
| INTRQ | 29 | 30 | IOCS16 | |
| DA1 | 31 | 32 | PDIAG | |
| DA0 | 33 | 34 | DA2 | |
| CS1FX | 35 | 36 | CS3FX | |
| DASP | 37 | 38 | +5V (Motor) | |
| +5V (Motor) | 39 | 40 | +5V (Motor) | |
| +5V (Logic) | 41 | 42 | +5V (Logic) | |
| GND | 43 | 44 | GND | |
| GND | 45 | 46 | GND | |
| Device Config | 47 | 48 | GND | |
| Vendor Unique (Out) | 49 | 50 | Vendor Unique (In) |
| 2 | 1 | |
| 4 | 3 | |
| 6 | 5 | |
| 8 | 7 | |
| 10 | 9 | |
| 12 | 11 | |
| 14 | 13 | |
| 16 | 15 | |
| 18 | 17 | |
| 19 | ||
| 22 | 21 | |
| 24 | 23 | |
| 26 | 25 | |
| 28 | 27 | |
| 30 | 29 | |
| 32 | 31 | |
| 34 | 33 | |
| 36 | 35 | |
| 38 | 37 | |
| 40 | 39 | |
| 42 | 41 | |
| 44 | 43 | |
| 46 | 45 | |
| 48 | 47 | |
| 50 | 49 |
In der Tabelle 03 sehen Sie die Pin-Belegung des Mini-Centronics-Anschlusses vom Laufwerk. Von den Signalen her sind im Vergleich zum 40-poligen, bzw. 44-poligen IDC-Anschluss einige dazu gekommen. Wie z.B. die Analogen-Audiokanäle, welche von CD- und DVD-Laufwerken verwendet werden. In der Tabelle 04 sehen Sie die Anordnung der 50 Pins des IDC-Anschlusses. Was sofort auffällt, die Anordnung der Pins ist beim Mini-Centronics-Anschluss spiegelverkehrt, d.h. die Reihe der geraden sind mit der Reihe der ungeraden vertauscht. Außerdem scheinen beide Anschlussarten, trotz gleicher Pin-Anzahl nicht die gleiche Zuordnung der Signale zu haben. Das erkennt man z.B. daran, dass beim IDC-Anschluss Pin 20 nicht benutzt wird. Wie die Pin-Belegung beim 50-poligen IDC-Anschluss ist, konnten wir per Recherche bisher nicht herausfinden.
Nach dem Signalnamen ist die Richtung des Signals zwischen
Controller Ctrl und Laufwerk Drv angegeben.
Angaben zu den Signalbedeutungen sind Vermutungen und
nicht offiziell bestätigt!
Die einzelnen Signale habe dabei folgende Bedeutung:
- +5V (Logic)
Ctrl → Drv - Stromversorgung für die digitalen Schaltkreise.
- +5V (Motor)
Ctrl → Drv - Stromversorgung für z.B. den Antrieb einer CD/DVD-Spindel bzw. der Auswurfschublade.
- Audio L/R-CH
Ctrl ← Drv - Analoges Audiosignal vom linken/rechten Kanal.
- Audio GND
Ctrl ↔ Drv - Gemeinsame Masse für die Audiosignale.
-
CS1FX, CS3FX
Ctrl → Drv - ?
- DA0, …, DA2
Ctrl → Drv - Digital-Audio-Signale (wie Toslink oder SPDIF)?
- DASP
Ctrl ↔ Drv - ?
-
DD0, …, DD15
Ctrl ↔ Drv - 16 bidirektionale Datenleitungen.
- Device Config
Ctrl → Drv - Cable Select Pin. Offen = Slave, GND = Master.
- Digital GND
Ctrl ↔ Drv - Gemeinsame Masse für die digitalen Signale.
-
DIOR
Ctrl ↔ Drv - Data Input/Output Read?
-
DIOW
Ctrl ↔ Drv - Data Input/Output Write?
- DMAACK
Ctrl ↔ Drv - Direct Memory Access Acknowledge, d.h. DMA-Betrieb bereit?
- DMARQ
Ctrl ↔ Drv - Direct Memory Access Request, d.h. DMA-Betrieb einschalten?
- GND
Ctrl ↔ Drv - Ground, auch Masse genannt.
- INTRQ
Ctrl ← Drv - Interrupt Request, d.h. INT-Betrieb einschalten?
- IOCS16
Ctrl ← Drv - ?
-
IORDY
Ctrl ← Drv - Input Output Ready, d.h. Laufwerk meldet zum IO-Betrieb bereit?
- PDIAG
Ctrl ↔ Drv - Damit kann die Festplatte zu einem Selbsttest aufgefordert werden. Anschließend hält die Festplatte das Signal so lange aktiv, bis der Selbsttest beendet ist.
- RESET
Ctrl → Drv - Darüber kann der PC ein Zurücksetzen des Laufwerks verlangen.
- Vendor Unique
Ctrl → Drv - Herstellerspezifische Ein- bzw. Ausgänge.