home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Tech Arsenal 1 / Tech Arsenal (Arsenal Computer).ISO / tek-16 / cp3104.txt < prev    next >
Text File  |  1993-06-14  |  23KB  |  756 lines

  1.  
  2.  
  3.              Conner Peripherals, Inc.
  4.                          
  5.                          
  6.            CP3104 Intelligent Disk Drive
  7.                          
  8.                   Product Manual
  9.                          
  10.                          
  11.                          
  12.                          
  13.                          
  14.                          
  15.                    Revision I.3
  16.                          
  17.                    August, 1990
  18.                          
  19.                                                                           
  20.                          
  21.                          
  22.                          
  23.                  3081 Zanker Road
  24.              San Jose, CA   95134-2128
  25.                   (408) 456-4500
  26.   Japan (81) 3-597-8321   Europe (49) 89-811-2097
  27.  
  28.  
  29.  
  30. Notice
  31.  
  32. Conner Peripherals makes no warranty of any kind
  33. with regard to this material, including, but not
  34. limited to, the implied warranties of
  35. merchantability and fitness for a particular
  36. purpose. Conner Peripherals shall not be liable
  37. for errors contained herein or  for incidental
  38. consequential damages in connection with the
  39. furnishing, performance, or use of this material.
  40.  
  41. Conner Peripherals, Inc. reserves the right to
  42. change, without notification, the specifications
  43. contained in this manual.
  44.  
  45. Copyright Conner Peripherals, Inc. No part of
  46. this publication may be reproduced or translated
  47. into any language in any form without the written
  48. permission of Conner Peripherals, Inc.
  49.  
  50. IBM, PC/AT and PC/XT are registered trademarks of
  51. International Business Machines Corporation.
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.                  Table of Contents
  61.  
  62. 1.0  Scope of Manual                             
  63.  
  64. 2.0  Key Features                                
  65.  
  66. 3.0  Specification Summary
  67.  
  68.       3.1  Capacity                              
  69.       3.2  Physical Configuration                
  70.       3.3  Performance                          
  71.       3.4  Read/Write                            
  72.       3.5  Power Requirements (Typical)          
  73.       3.7  Physical Characteristics              
  74.  
  75. 4.0  Environmental Characteristics
  76.  
  77.       4.1  Temperature                           
  78.       4.2  Humidity                              
  79.       4.3  Altitude                              
  80.       4.4  Reliability and Maintenance           
  81.       4.5  Shock and Vibration                   
  82.       4.6  Magnetic Field                        
  83.       4.7  Acoustic Noise                        
  84.       4.8  Safety Standards                     
  85.  
  86. 5.0  Functional Descriptions
  87.  
  88.       5.1  Read/Write and Control Electronics   
  89.       5.2  Drive Mechanism                      
  90.       5.3  Air Filtration System                
  91.       5.4  Head Positioning Mechanism           
  92.       5.5  Read/Write Heads and Disks           
  93.       5.6  Error Correction                     
  94.       5.7  Customer Options                     
  95.  
  96. 6.0  Electrical Interface
  97.  
  98.       6.1  Power Connector                      
  99.       6.2  Cabling                              
  100.       6.3  Diagnostic Routines                  
  101.  
  102. 7.0  Recommended Mounting Configuration
  103.  
  104.       7.1  Mechanically Isolated Mounting Points
  105.  
  106. 8.0  Interface Description
  107.  
  108.       8.1  Physical Description                 
  109.       8.2  Connector                            
  110.  
  111. 9.0  Electrical Description
  112.  
  113.       9.1  Signal Levels                        
  114.       9.2  Signal Conventions                   
  115.       9.3  Pin Descriptions                     
  116.  
  117.  
  118.  
  119. 10.0 Host Address Decoding                      
  120.  
  121.                          
  122.                          
  123.                          
  124.                          
  125.                          
  126.                          
  127.                          
  128.                1.0  Scope of Manual
  129.  
  130. This specification describes the key features,
  131. specification summary, physical characteristics,
  132. environmental characteristics, functional
  133. description, electrical interface, recommended
  134. mounting configuration, interface description,
  135. electrical description, timing requirements, host
  136. address decoding, register description, command
  137. description, operations description and error
  138. reporting for the Conner Peripherals model CP3104.
  139.  
  140.  
  141.  
  142.  
  143.  
  144.                          
  145.                          
  146.                          
  147.                          
  148.                          
  149.                          
  150.                          
  151.                          
  152.                          
  153.                          
  154.                          
  155.                          
  156.                          
  157.                          
  158.                          
  159.                          
  160.                          
  161.                          
  162.                  2.0  Key Features
  163.  
  164. The CP3104 is a high performance 3.5 inch 104.9
  165. megabyte (formatted) disk drive designed to
  166. operate on an IBMr PC AT or equivalent in either
  167. translate or native modes featuring 1:1
  168. interleave. Because the drive contains the Task
  169. File within its control logic, it requires a
  170. simplified adapter board to operate.  
  171.  
  172. Key Features include:
  173.  
  174.    o 1:1 Interleave
  175.    
  176.    o 32K Buffer
  177.    
  178.    o Read Look Ahead Capability
  179.    
  180.    o AC Hysterisis on Interface
  181.    
  182.    o 7 Byte ECC on Data Block
  183.    
  184.    o 2 Byte CRC on Header Block
  185.    
  186.    o High performance rotary voice coil actuator
  187.       with
  188.       embedded servo system.
  189.    
  190.    o Two of seven run length limited code.
  191.    
  192.    o Internal air filtration system
  193.    
  194.    o Automatic actuator latch against inner stop
  195.       upon power down.
  196.    
  197.    o Microprocessor controlled diagnostic
  198.       routines that are automatically executed at
  199.       start up.
  200.    
  201.    o Automatic error correction and retries.
  202.    
  203.    o Block size 512 bytes.
  204.    
  205.    o Emulates Task File and supports additional
  206.       commands.
  207.    
  208.    o Up to two drives may be daisy chained on
  209.       this interface.
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.                          
  217.                          
  218.                          
  219.                          
  220.                          
  221.                          
  222.                          
  223.                          
  224.                          
  225.                          
  226.                          
  227.                          
  228.                          
  229.                          
  230.                          
  231.                          
  232.                          
  233.             3.0  Specification Summary
  234.  
  235. 3.1  Capacity
  236.  
  237.     104Mbyte formatted
  238.  
  239. 3.2  Physical Configuration
  240.  
  241.     Actuator Type            Rotary Voice-coil
  242.     Number of Disks            4
  243.     Data surfaces            8
  244.     Data Heads            8
  245.     Servo                Embedded
  246.     Tracks per Surface        776
  247.     Track Density (TPI)        1150
  248.     Formatted Track Cap. (Bytes)    16,896
  249.     Bytes per Block            512
  250.     Blocks per Drive        204,864
  251.     Blocks per Track        33
  252.  
  253.  
  254.  
  255. 3.3  Performance
  256.  
  257.     Seek Times        Trk. to Trk 8.0ms*
  258.                  Aver.        25.0**
  259.                 Max.        45.0
  260.  
  261.     Rotational Speed        3575 RPM
  262.  
  263.     Data Transfer Rate    1.25Mbytes/Sec
  264.  
  265.     Start Time (Power Up)    Typical    15 sec.
  266.                 Max.    20 sec.
  267.  
  268.     Stop Time (Power Down)    Typical 15 sec.
  269.                 Max.    20 sec.
  270.  
  271.     Interleave        1:1
  272.  
  273.     Buffer Size        32K
  274.  
  275.    * The timing is measured through the
  276.      interface with the drive operating at
  277.      nominal DC input voltages. The timing
  278.      also makes the following assumptions:
  279.  
  280.      o BIOS and PC system hardware
  281.          dependency have been subtracted from 
  282.     timing measurements.
  283.  
  284.      o The drive is operated using its
  285.          native drive parameters.
  286.  
  287.    ** The average seek time is determined by
  288.        averaging the seek time for a minimum of
  289.        1000 seeks of random length over the
  290.        surface of the disk.
  291.  
  292.  
  293.  
  294. 3.4  Read/Write
  295.  
  296.     Interface            Task File
  297.  
  298.     Recording Method        2 of 7 RLL
  299.  
  300.     Recording Density        23,441 bpi
  301.  
  302.     Flux Density            15,627 rpi
  303.  
  304. 3.5  Power Requirements (typical)
  305.  
  306.             +12VDC  +5VDC    Power
  307.     Read/Write    350ma   300ma   5.7
  308.     Seek        260ma    180ma    4.0
  309.     Ready        175ma    160ma    2.9
  310.     Spin-up        1800ma    180ma    N/A
  311.  
  312.  
  313.  Maximum noise allowed (DC to 1 MHZ, with
  314.    equivalent resistive load): +12V DC: 1%,
  315.    +5V DC: 2%.
  316.  
  317. Read/Write mode occurs when data is being read
  318. from or written to the disk.
  319.  
  320. Seek Mode occurs while the actuator is in motion.
  321.  
  322. Ready Mode occurs when the drive is not reading,
  323. writing, or seeking.  The motor is up to speed and
  324. DRIVE READY condition exists. Actuator is residing
  325. on last accessed track.
  326.  
  327. Spin up Mode current draw is for 7 seconds max.
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334. 3.6  Physical Characteristics
  335.  
  336.     Dim    1.62" x 4.00" x 5.75" (With shock frame)
  337.  
  338.     Weight    1.8 Lbs
  339.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            
  340.                
  341.                
  342. 4.0  Environmental Characteristics
  343.  
  344. 4.1  Temperature
  345.  
  346.     Operating        5 deg. C to 55 deg. C
  347.  
  348.     Non-operating        -40 deg. C to 60 deg. C
  349.  
  350.     Thermal Gradient    20 deg. C per hour (Max)
  351.  
  352. 4.2  Humidity
  353.  
  354.     Operating        8% to 80% Non-condensing
  355.  
  356.     Non-operating        8% to 80% Non-condensing
  357.  
  358.     Max. Wet Bulb        26 deg. C
  359.  
  360. 4.3  Altitude (relative to sea level)
  361.  
  362.     Operating        -200 to 10,000 Feet
  363.  
  364.     Non-operating        40,000 feet
  365.  
  366. 4.4  Reliability and Maintenance
  367.  
  368.     MTBF            50,000 hours (POH)*
  369.  
  370.     MTTR            10 Min. Typical
  371.  
  372.     Maint.            None
  373.  
  374.         
  375.    *population minimum of 100 units
  376.  
  377.  
  378. 4.5  Shock 
  379.  
  380.     Operating        5 Gs
  381.  
  382.     Non-operating        50 Gs
  383.  
  384. 4.6  Magnetic Field
  385.  
  386.     The disk drive will meet its specified performance
  387.     while operating in the presence of an externally
  388.     produced magnetic field under the following
  389.     conditions:
  390.  
  391.     0-700Khz        6 gauss Max.
  392.     
  393.     700Khz to 1.5Mhz    1 gauss Max.
  394.  
  395. 4.7  Acoustic Noise
  396.  
  397.     The sound pressure level will not exceed 40 dBA at
  398.     a distance of 1 meter from the drive.
  399.  
  400.  
  401.  
  402. 4.8  Safety Standards
  403.  
  404.     Conner Peripherals disk drives are designed to
  405.     comply with relevant product safety standards such
  406.     as:
  407.  
  408.    o UL 478, 5th edition, Standard for Safety of
  409.       Information Processing and Business
  410.       Equipment, and
  411.    
  412.      UL 1950, Standard for Safety of Information
  413.       Technology Equipment
  414.    
  415.    o CSA 22.2 #154, Data Processing Equipment
  416.       and
  417.      CSA 22.2 #220, Information Processing and
  418.       Business Equipment.
  419.    
  420.    o IEC 435 Safety Requirements for Data
  421.       Processing Equipment,
  422.      IEC 380, Safety of Electrically Energized
  423.       Office Machines, and
  424.      IEC 950, Safety of Information Technology
  425.       Equipment Including Electrical Business
  426.       Equipment.
  427.    
  428.    o VDE 0805 Equivalent to IEC 435,
  429.      VDE 0805 TIEL 100, Equivalent to IEC 950,
  430.       and
  431.      VDE 0806, Equivalent to IEC 380.
  432.                                                                                                                                                                              
  433.                          
  434.             5.0  Functional Description
  435.  
  436. The CP3104 contains all necessary mechanical and
  437. electronic parts to interpret control signals,
  438. position the recording heads over the desired
  439. track, read and write data, and provide a
  440. contaminant free environment for the heads and
  441. disks.
  442.  
  443. 5.1  Read/Write and Control Electronics
  444.  
  445. One integrated circuit is mounted within the
  446. sealed enclosure in close proximity to the
  447. read/write heads.  Its function is to provide one
  448. of eight head selections, read preamplification,
  449. and write drive circuitry.
  450.  
  451. The single microprocessor controlled circuit card
  452. provides the remaining electronic functions which
  453. include:
  454.  
  455.      o    Read/Write Circuitry
  456.      o    Rotary Actuator Control
  457.      o    Interface Control
  458.      o    Spin Speed Control
  459.      o    Dynamic Braking
  460.  
  461. At power down the heads are automatically
  462. retracted to the inner diameter of the disk and
  463. are latched and parked on a landing zone that is
  464. inside the data tracks.
  465.  
  466. 5.2  Drive Mechanism
  467.  
  468. A brushless DC direct drive motor rotates the
  469. spindle at 3575 RPM.  The motor/spindle assembly
  470. is dynamically balanced to provide minimal
  471. mechanical runout to the disks.  A dynamic brake
  472. is used to provide a fast stop to the spindle
  473. motor and return the heads to the landing zone
  474. when power is removed.
  475.  
  476.  
  477. 5.3  Air Filtration System
  478.  
  479. The head-disk assembly is a sealed enclosure with
  480. an integral 0.3 micron filter which maintains a
  481. clean environment for the heads and disks.
  482.  
  483. 5.4  Head Positioning Mechanism
  484.  
  485. The eight read/write heads are supported by a
  486. mechanism coupled to the voice coil actuator.
  487.  
  488. 5.5  Read/Write Heads and Disks
  489.  
  490. Data is recorded on four 95mm diameter disks
  491. through eight 3370 type heads.
  492.  
  493. 5.6  Error Correction
  494.  
  495. The CP3104 performs internal error correction.
  496. The error correction polynomial is capable of
  497. correcting one error burst with a maximum of 8
  498. bits per 512 byte block.  The following polynomial
  499. is used:
  500.  
  501.     ECC:  X56+X52+X50+X43+X41+X34+X30+X26+X8+1
  502.  
  503.     CRC:  X16+X12+X5+1
  504.  
  505.  
  506. 5.7  Customer Options
  507.  
  508. There are four jumper options available for
  509. configuration,
  510. -HSP, -C/D, -DSP, and -ACT.
  511.  
  512. -HSP, when jumpered connects a ground to -HOST
  513. SLV/ACT signal (pin 39 of J2) on the interface for
  514. those systems that require the slave drive to
  515. provide -SLAVE PRESENT signal from the slave drive
  516. to a two drive. system.
  517.  
  518.  -C/D is the address jumper.  When jumpered, the
  519. master or C drive is selected.
  520.  
  521. -DSP, when jumpered, indicates to the drive that a
  522. slave is present.  In a two drive system, this
  523. jumper option must be installed in the master, or
  524. C drive.
  525.  
  526. The last jumper, -ACT, connects the active signal
  527. to the -HOST SLV/ACT signal (pin 39 of J2) on the
  528. interface.  This signal provides the capability to
  529. drive an external LED.  An external current
  530. limiting resistor is required. There is another
  531. way to connect the drive LED.  J4, pins 1 and 2,
  532. provide both an open collector drive signal and a
  533. current limiting resistor connected on the other
  534. end to +5V.
  535.  
  536.  
  537.     Note 1: In a two drive system, it is possible
  538.         to drive one LED with both drives.  An
  539.         external current limiting resistor is
  540.         required.  The -ACT and HSP signals both
  541.         use pin 39 of J2, -HOST  SLV/ACT.  They 
  542.         are therefore mutually exclusive.
  543.  
  544.     Note 2: If the model CP3104 is operating as
  545.         a slave drive connected to a Master 
  546.         drive that requires that the signal, 
  547.         -DRIVE SLAVE PRESENT be supplied from 
  548.         the slave drive via the interface signal 
  549.         -HOST SLV/ACT, then this jumper must be 
  550.         installed. If this jumper is installed, 
  551.         the -ACT jumper must not be installed 
  552.         because they both use pin 39 of J2.
  553.  
  554.                                                                                                                                                                                                                                 
  555. 6.0  Electrical Interface
  556.  
  557. 6.1  Power Connector
  558.  
  559.     The CP3104 has a 4 pin DC power connector (J3)
  560.     mounted on the PCB. For the location and pin
  561.     assignments for J3 see figure 1. The recommended
  562.     mating connector is AMP part number 1-480424-0 
  563.     utilizing AMP pins part number 350078-4 or
  564.     equivalent.
  565.  
  566. 6.2  Cabling
  567.  
  568.     Connect the power cable to J3.  Connect the Task
  569.     File interface cable to J2.
  570.  
  571. 6.3  Diagnostic Routines
  572.  
  573.     The microprocessor performs diagnostics upon
  574.     application of power. If an error is detected the
  575.     CP3104 will not come ready.
  576.  
  577.                                                                                                                                                                                                                                                                                    
  578. 7.0 Recommended Mounting Configuration
  579.  
  580.     The CP3104 drive is designed to be used in
  581.     applications where the unit may experience shock
  582.     and vibrations at greater levels than larger and
  583.     heavier disk drives.
  584.  
  585.     The features which allow greater shock tolerance
  586.     are the use of rugged media and shock mounts.  To
  587.     take full advantage of the shock mounts, it is
  588.     necessary to provide a minimum of 0.1 inch
  589.     clearance on both the top and sides of the drive.
  590.     This clearance allows for movement of the drive
  591.     during acceleration.  The drive may be mounted in
  592.     any attitude.
  593.  
  594. 7.1  Mechanically Isolated Mounting Points
  595.  
  596.     Ten base mounting points are provided to the
  597.     customer.  Each mounting point is mechanically
  598.     isolated from the head/disk assembly.  The drive
  599.     is mounted using 6-32 screws; 1/8" max. insertion
  600.     for the sides, and 1/4" max. insertion for the
  601.     bottom.  The system integrator should allow
  602.     ventilation to the drive to ensure reliable drive
  603.     operation over the operating temperature range.
  604.  
  605.                                                                                                                                
  606.                                                                                                    
  607. 8.0  Interface Description
  608.  
  609. 8.1  Physical Description
  610.  
  611.     The CP3104 user interface is a 40 conductor cable
  612.     with Molex P/N 15-47-3401 female header or
  613.     equivalent.  The interface allows up to two drives
  614.     to be daisy chained together.  The maximum cable
  615.     length is two feet.
  616.  
  617. 8.2  Connector
  618.  
  619.     The CP3104 connector is a 40 conductor connector
  620.     which consists of two rows of 20 male pins on 100
  621.     mil centers.  The header part number is Molex P/N
  622.     7723-40A587, or equivalent.
  623.                                                                                                                                                                                                                                                                                    
  624.                          
  625. 9.0 Electrical Description
  626.                          
  627.  9.1  Signal Levels
  628.  
  629.     All signal levels are TTL compatible. A logic "1"
  630.     is > 2.0 Volts. A logic "0" is from 0.00 Volts to
  631.     .70 Volts.  The drive capability of each of the
  632.     inbound signals is described in section 9.3.
  633.  
  634. 9.2  Signal Conventions
  635.  
  636.     The interface between the drive adapter and the
  637.     drive is called the Host Interface. The set of
  638.     registers in the I/O space of the Host is known as
  639.     the Task File.
  640.  
  641.     All signals on the Host Interface shall have the
  642.     prefix HOST.  All negatively active signals shall
  643.     be further prefixed with a "-" designation.  All
  644.     positive active signals shall be prefixed  with a
  645.     "+" designation.  Signals whose source are the
  646.     Host, are said to be "outbound" and those whose
  647.     source is the drive, are said to be "inbound".
  648.  
  649.  
  650. 9.3 Pin Descriptions
  651.  
  652.     The following describes the pins on the Task 
  653.     File Interface (J1).
  654.  
  655. Signal Name     Dir    Pin       Description
  656.  
  657. -HOST RESET      O      01        Reset signal from the
  658.                 Host system which is
  659.                 active low.
  660. GND        O       02    Ground between the drive 
  661.                 and the Host.
  662.  
  663. +HOST DATA 0-15    I/O     03-18    16 bit bi-directional data bus                   between
  664.                 the host and the drive. The lower 
  665.                 8bits, HD0-HD7, are used for
  666.                 register & ECC access. All 16 bits 
  667.                 are used for data transfers.  
  668.                 These are tri-state lines with 24 
  669.                 mA drive capability.
  670.  
  671. GND        O         19    Ground between the drive and the Host.
  672.  
  673. KEY        N/C       20    An unused pin clipped on the drive and 
  674.                 plugged on the cable. Used to guarantee 
  675.                 correct orientation of the cable.
  676.  
  677. RESERVED        N/C       21    A pin reserved for future use.
  678.  
  679. GND        O         22    Ground between the drive and the host.
  680.  
  681. -HOST IOW        O        23    Write strobe, the rising edge of
  682.                              which clocks data from the host data bus, 
  683.                 HD0 through HD15, into  a register on 
  684.                 the drive.
  685.  
  686. GND        O         24    Ground between drive and host.
  687.  
  688. -HOST IOR        O        25    Read strobe, which when low enables data 
  689.                 from a register on the drive onto the host
  690.                 data bus, HD0-HD15.  The rising edge
  691.                          of -HOST IOR latches data from the drive 
  692.                 at the host.
  693.  
  694. GND        O         26    Ground between drive and host.
  695.  
  696. RESERVED         O    27,29   Not Connected.
  697.  
  698. +HOST ALE        O        28    Not Connected.
  699.  
  700. GND        O         30    Ground between drive and host.
  701.  
  702. +HOST IRQ14      I        31    Interrupt to the Host system, enabled only 
  703.                 when the drive is selected, and the host 
  704.                 activates the -IEN  bit in the Digital 
  705.                 Output register. When the -IEN bit is
  706.                            inactive, or the drive is not selected,
  707.                 this output in a high impedance state 
  708.                 regardless of the state of the IRQ bit.  
  709.                 The interrupt is set when the IRQ bit is 
  710.                 set by the drive CPU. IRQ is reset to zero 
  711.                 by a Host read of the Status register or a 
  712.                 write to the command register. This signal 
  713.                 is a tri-state line with 8 ma drive capacity.
  714.  
  715. -HOST IO16       I        32    Indication to the Host system that the 16 
  716.                 bit data register has been addressed and that 
  717.                 the drive is prepared to send or receive a 16 
  718.                 bit data word. This line is tri-stateline with 
  719.                 24 mA drive capacity.
  720.  
  721. -HOST PDIAG      I        34    Passed diagnostic. Output by the drive if it 
  722.                 is in the slave mode (-C/D not installed) . 
  723.                 Input to the drive if it is in the master 
  724.                 mode (-C/D installed).  This low true signal 
  725.                 indicates to a master that the slave has 
  726.                 passed its internal diagnostic command.  
  727.                 This line is a tri state line with 24 mA 
  728.                 drive capability.
  729.  
  730. +HOST A0,A1,A2    O    35,33,36 Bit binary coded address used to select the
  731.                 individual registers in the task file.
  732.  
  733. -HOST CS0        O      37      Chip select decoded from the host address bus.
  734.                 Used to select some of the Host accessible
  735.                 registers.
  736.  
  737. -HOST CS1        O      38      Chip select decoded from the Host address bus.
  738.                 Used to select three of the registers in 
  739.                 the Task File.
  740.  
  741. -HOST SLV/ACT    I      39      Signal from the drive used either to drive an 
  742.                 active LED whenever the disk is being
  743.                 accessed or as an indication of a second 
  744.                 drive present. (See the Customer Options 
  745.                 section for further information.) When
  746.                 jumpered as -ACTIVE, this signal is active             
  747.                 low when the drive is busy and has a drive
  748.                 capability of 20 ma. When jumpered as -SLAVE                    
  749.                 PRESENT signal, it is an indication of the
  750.                 presence of a second drive when low.  In this
  751.                         state, it has a drive capability of 10 mA open
  752.                 drain.
  753.  
  754. GND        O       40    Ground between drive and host.
  755.  
  756.