UCC5672：多模式SCSI 9線終端器的技術(shù)剖析與應(yīng)用

引言

在電子工程領(lǐng)域，SCSI接口在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸中扮演著重要角色。隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)SCSI終端器的性能和功能要求也越來越高。德州儀器的UCC5672多模式SCSI 9線終端器，以其獨(dú)特的特性和廣泛的兼容性，成為了工程師們?cè)?a href="http://m.sdkjxy.cn/soft/data/61-62/" target="_blank">設(shè)計(jì)相關(guān)系統(tǒng)時(shí)的重要選擇。本文將深入剖析UCC5672的特點(diǎn)、電氣特性、應(yīng)用信息以及封裝等方面，為電子工程師們提供全面的參考。

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產(chǎn)品特性

多模式自動(dòng)選擇

UCC5672具備自動(dòng)選擇單端（SE）或低電壓差分（LVD）終端的功能。它能根據(jù)總線模式自動(dòng)切換終端模式，當(dāng)總線處于高壓差分模式時(shí)，終端線會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)。這種自動(dòng)切換功能使得它能夠適應(yīng)不同類型的SCSI設(shè)備，提高了系統(tǒng)的兼容性和靈活性。

寬電壓范圍工作

該終端器可在2.7V至5.25V的電壓范圍內(nèi)正常工作，這使得它能夠適應(yīng)多種電源系統(tǒng)，包括3.3V系統(tǒng)，為工程師在設(shè)計(jì)電源電路時(shí)提供了更多的選擇。

差分故障安全偏置

內(nèi)置的差分故障安全偏置功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，它還具備SPI - 3模式更改濾波器/延遲功能，能夠有效過濾噪聲，避免誤操作。

符合多種標(biāo)準(zhǔn)

UCC5672符合SCSI - 1、SCSI - 2、Ultra2（SPI - 2 LVD）、Ultra3/Ultra160（SPI - 3）和Ultra320（SPI - 4）等標(biāo)準(zhǔn)，這意味著它可以廣泛應(yīng)用于各種SCSI系統(tǒng)中，具有很強(qiáng)的通用性。

低電容特性

其通道電容僅為3pF，低電容特性有助于減少信號(hào)的衰減和失真，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

電氣特性

電源電流

在不同的工作模式下，UCC5672的電源電流表現(xiàn)不同。在LVD SCSI模式下，TRMPWR電源電流為23 - 35mA；在SE模式下，為14 - 25mA；在DISCNCT模式下，為250 - 500μA。了解這些電流特性，有助于工程師合理設(shè)計(jì)電源電路，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

調(diào)節(jié)器輸出

1.25V調(diào)節(jié)器在LVD SCSI模式下，輸出電壓范圍為1.15 - 1.35V；2.7V調(diào)節(jié)器在SE模式下，輸出電壓范圍為2.5 - 3.0V。同時(shí)，調(diào)節(jié)器還具備源電流和灌電流能力，工程師可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理配置。

差分和單端特性

差分阻抗為100 - 110Ω，共模阻抗為110 - 165Ω，差分偏置電壓為100 - 125mV，共模偏置為1.15 - 1.35V。單端阻抗為100 - 116Ω，輸出電容為3pF。這些特性對(duì)于保證信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸和匹配至關(guān)重要。

輸入閾值和電流

DISCNCT閾值為0.8 - 2.0V，輸入電流為 - 10 - - 30μA；DIFFB在SE到LVD SCSI的閾值為0.5 - 0.7V，LVD SCSI到HPD的閾值為1.9 - 2.4V，輸入電流為 - 1 - 1μA。這些參數(shù)決定了終端器的工作模式切換條件，工程師需要根據(jù)實(shí)際的SCSI系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)置。

時(shí)間延遲/濾波器

模式更改延遲在100 - 300ms之間，并且噪聲不會(huì)導(dǎo)致誤模式更改。這一特性確保了系統(tǒng)在模式切換時(shí)的穩(wěn)定性和可靠性。

引腳描述

DIFFB

作為比較器的輸入引腳，用于選擇SE、LVD SCSI或HIPD工作模式。該引腳需要通過0.1μF電容接地，并通過20kΩ電阻與DIFSENS引腳相連。

DIFSENS

連接到SCSI總線的差分感應(yīng)線，總線模式由該引腳的電壓電平控制。

DISCNCT

用于關(guān)閉終端器，如果終端器未連接在總線末端，可將該引腳接地以激活終端器，或懸空以禁用終端器。

HS/GND

散熱接地引腳，應(yīng)連接到大面積的接地PCB走線，以提高功率耗散能力。

GND

電源返回引腳。

L1 - 至L9 - 和L1 + 至L9 +

終端線，在SE模式下，L1 - 至L9 - 為活動(dòng)線，L1 + 至L9 + 切換到地；在LVD SCSI模式下，L1 - 至L9 - 為負(fù)線，L1 + 至L9 + 為正線；在HIPD模式下，這些線為高阻抗。

REG

調(diào)節(jié)器旁路引腳，必須連接到4.7μF電容接地。

TRMPWR

2.7V至5.25V的電源輸入引腳，需要在終端器附近通過4.7μF電容接地進(jìn)行旁路。

應(yīng)用信息

終端網(wǎng)絡(luò)需求

所有SCSI總線都需要在兩端設(shè)置終端網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。UCC5672適用于單端和低電壓差分SCSI設(shè)備可能共存的多模式有源終端應(yīng)用。它將SE和LVD SCSI終端網(wǎng)絡(luò)集成到一個(gè)單片組件中，通過SCSI總線的“DIFSENS”信號(hào)自動(dòng)確定正確的終端網(wǎng)絡(luò)。

模式判斷

在電源啟動(dòng)時(shí)，UCC5672的DIFSENS驅(qū)動(dòng)器會(huì)嘗試將1.3V電壓輸送到DIFSENS線。如果總線上只有LVD SCSI設(shè)備，DIFSENS線將成功被驅(qū)動(dòng)到1.3V，終端器將配置為LVD SCSI操作；如果有單端設(shè)備存在，它們會(huì)將DIFSENS線接地，信號(hào)通知UCC5672配置為SE模式；如果有高壓差分（HVD）SCSI設(shè)備存在，DIFSENS線被拉高，終端器將進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)，與總線斷開連接。

模式選擇比較

每個(gè)終端器通過DIFFB輸入引腳的50Hz噪聲濾波器監(jiān)測(cè)DIFSENS線。當(dāng)DIFSENS信號(hào)低于0.5V時(shí)，終端網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為單端；在0.7V至1.9V之間，切換到LVD SCSI；高于2.4V表示HVD SCSI，終端器將與總線斷開連接。這些閾值考慮了長線可能出現(xiàn)的地電位差異。

應(yīng)用數(shù)量和布局

在總線的每一端需要三個(gè)UCC5672多模式部件來終止27條線（18條數(shù)據(jù)線加9條控制線）。所有三個(gè)部件的DIFFB輸入連接在一起，共享同一個(gè)50Hz噪聲濾波器。在3.3V TRMPWR系統(tǒng)中，推薦使用UCC3918代替保險(xiǎn)絲和二極管，以提供額外的余量。

布局要求

對(duì)于Ultra2、Ultra3/Ultra160和Ultra320系統(tǒng)，布局至關(guān)重要。SPI - 2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電容負(fù)載和電容平衡有嚴(yán)格要求，包括信號(hào)線到地的電容、信號(hào)線之間的電容以及電容平衡等。多層板需要遵循120Ω阻抗標(biāo)準(zhǔn)，包括連接器和過孔。同時(shí)，還需要考慮散熱管理，UCC5672的28引腳TSSOP封裝包含兩個(gè)散熱接地引腳，可有效降低結(jié)溫。

封裝信息

UCC5672提供28引腳TSSOP和36引腳MWP等封裝選項(xiàng)。不同封裝的引腳定義和尺寸有所不同，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的封裝。同時(shí)，文檔還提供了封裝的材料信息、卷帶和管裝的尺寸信息等，方便工程師進(jìn)行生產(chǎn)和組裝。

總結(jié)

UCC5672多模式SCSI 9線終端器以其豐富的特性、良好的電氣性能和廣泛的兼容性，為電子工程師在設(shè)計(jì)SCSI系統(tǒng)時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的系統(tǒng)需求，合理選擇封裝、配置引腳、設(shè)計(jì)布局，并注意電源和散熱等問題，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和高性能表現(xiàn)。你在使用UCC5672或類似終端器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。