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今天为大家献上的”大餐”将是与标准扁平电缆以及活动硬盘有关的一些问题，我们将会竭尽心智，不辞劳苦，尽量为大家作一个比较详细的阐述。尤其是这样一些长久以来一直困饶着诸位大侠的问题：为什么有些硬盘只能在某些特定系统下运行？电缆的路由路径会给我们带来怎样的影响？还有为什么硬盘制造厂家总是推荐用户使用他们自己生产的特有的与驱动器相匹配的电缆呢？相信诸位已经能够迫不及待的想知道答案了吧。
毕竟是技术方面的问题，本文难免会涉及到大量数据，其中的一些仅仅只是与EE-crowd联系密切，还有些在诸位看来定是味同嚼蜡，然而我依然希望你不要错过路旁的任何一株哪怕是野花，毕竟都是风景——比如说为什么有时候只需通过电缆的简单路由就能够顺手解决一些迫在眉睫的难题。
某些IDE-HDD硬盘在某种特定系统中运行的相当稳定，甚至在超频情况下也是不负众望，然而在另一系统中运行时，同样的硬盘即使在我们要求的规格内它也不能圆满的完成任务。这样看来，必定有些特殊的因素导致了HDD硬盘的失败，并且这些因素彼此之间也一定有这样或那样的牵制关系。因此，我们必须确定在进一步研究这个问题时，所有的参数均被考虑在内，并且还得保证我们绝对没有厚此薄彼。
下面让我们将这些参数详述如下：
(1)目前所要解决的问题（比如：数据丢失与硬盘的物理故障）
(2)安装与设置机器所处的具体环境（比如：系统类型，时钟频率）
(3)电缆长度和类型（例如；形状以及环绕类型等等细节问题）
(4) 连接器数目（主盘，从盘）
(5)是否使用驱动通道
时钟频率以及象ATA设备这样的系统级的联接,不可能如同一束电线那样将A针脚与A针脚连接起来那样简单，尽管这两个针脚之间确实仅仅只存在一些电阻而已。换句话来说，我们正在寻找一种非常复杂并且受脉冲调制的RF系统或者可以考虑电线跳跃无线电频率分配设置，在这两种系统中自由干涉的信号分配需要定义信号级别并且使信号波形清晰可见——这样一来我们还必须使信号保持一定的时间，以便让信号能够从产生开始一直持续到被检波器侦测到。这就要求从发射机开始途径电缆直到检波器为止所有的阻抗都完全一致，如此一来将会有不止一个信号可以以并行方式传送出去，在此过程中必须充分减弱信号以便抵抗电缆之间的耦合。
可靠性问题，然而当相同的硬盘直接连接到80针扁平数据线[1]和[2]时，它却可以毫无故障的运行。
ATA66或者更高的同类型产品规定必须使用80针扁平数据线（电线之间距离为635mm）—它的长度为45cm并且一直延伸到3个连接器。如果从盘连接器被忽略掉了，这种情况下，你可以使用更长的扁平数据线，虽然这样一来无疑违反了规范说明，然而由于去除了中间的从盘驱动连接器所造成的传输线上的干扰，因此系统似乎并没有消极怠工，相反它好象还比较乐意在这种新环境下继续努力效命。
如果选用比较便宜的HDD硬盘，再使用一款象 Centronics连接器这样普遍的机械连接器——其最初目的是供诸如并行打印机之类的老古董使用的（你决不要指望它能够满足今天的高速数据传输率）——一就有可能产生更多的干扰。如果连接器安装在PCB上的话，信号的寻址就有可能产生额外的干扰。
接下来就是一些技术方面的细枝末节了，对于这些相对而言比较枯燥的资料不感兴趣的读者可以跳过不读，你大可直接找到结论就回家呼呼大睡，无须在此浪费太多的脑细胞。
HW规格说明/ ATA33, ATA 66, ATA100与 ATA133之间的区别
（1）信号频率/ 持续时间，电平设定值，起停时间以及定时
（2）物理尺寸和电缆材料，连接器以及电线。导线和绝缘材料的物理尺寸决定了RF传播特性的速率因素（比如，40针与80针扁平电缆线的阻抗差异）
（3）最大允许长度（18″），第3从盘连接器的定位
（4）从ATA33到ATA66或者更高端的同类型产品，他们的信号时钟需要经由并行线传输，并且均以MHZ计算，这样的增长到底意味着什么呢？
有关这一问题你可以在ATA现有（Drafts and WP）的规格说明中得到满意的答复和解释。这一规格为一个给定装备能够可靠的工作在某一种设置中的兼容留了足够大的余地，因为参数彼此是匹配的同样的装备在另一设置下却有很大可能引起某些故障，并且很有可能导致系统的不稳定性。
连接器40针，80针扁平电缆之间的HW的不同
ATA33~40针连接器~40 knives at the back~40针扁平电缆UDMA/33
所有的ATA接口都使用了允许向后兼容的同类连接器，并且针脚数目也相同。然而，它仅仅只用了40针扁平数据线（电线之间为1,27mm），并将其压制到连接器上，从而使得连接器背部的40针small knives 穿透了绝缘介质进一步导通电路。连接器的特征是一共有40个针脚（这40个针脚分成上下两排，并且彼此对应的排列）。
ATA66~40针连接器~ 80 knives at the back~80针扁平电缆~ATA66，100，133
数据线的机械与RF属性
仅仅只有在系统中时测量以及计算RF属性才是简单可行的，因为从源端到收端包括它们彼此之间的所有传输器件的阻抗均是完全一致的。
无论如何，IDE不能算是一种经过精确定义的系统；在任意情况下，我们都不能认为控制器和HDD之间的接口以及扁平数据线能够坚守它们各自的工作岗位而且不出任何差错。规格说明书规定了一些物理尺寸，并且仅仅只是就扁平数据线电特性的规格做了兼容，它甚至根本没有涉及到控制器和HDD之间的接口。
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80 针 |
40 针 |
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导线 |
AWG |
30 |
~28 |
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地—信号——地 |
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单端阻抗 |
[Ohm] |
70-90 |
110 |
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电容 |
[pF/ft]
[pF/m] |
13-22
42-72 |
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自感应 |
[mH] |
0.08-0.16 |
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传播延时 |
[nsec/ft]
[nsec/m] |
1.35-1.65
4.43-5.41 |
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尺寸 |
mm |
In |
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A1 |
50.800 |
2.000 |
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A2 |
50.165 |
1.975 |
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A3 |
0.635 |
0.025 |
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A4 |
0.6858 |
0.027 |
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A5 |
0.3175 |
0.0125 |
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T1 |
0.127 |
0.005 |
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T2 |
0.0406 |
0.0016 |
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T3 |
0.0508 |
0.002 |
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T4 |
0.102 |
0.004 |
公式及其缩写
地端上方的两根数据线之间的阻抗可以用下面这个公式计算：
同时L和C的通用计算公式是：
Z = 阻抗
C =电容
L = 电感
D=距数据线中心的距离
d=电线直径
e R=电介质常数
信号速率
这仅仅只是在理想状况下的计算公式，所谓的理想状况是指电缆或者绝缘介质间没有任何阻抗，也没有更复杂的RF影响——它有可能随着频率增加而改变。现在让我们来看看数据块上的真实IDE电缆上传输的数据状况。
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