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CompactPCI总线热插拔单板的电气设计


对单板的总线信号进行预充电,使CompactPCI接插件的插针点的预充电电压达到1.0V(±0.2V)。插入单板时,在CompactPCI总线信号线连接上之前,使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右,这样在总线信号线连接上的瞬间,冲击很小;拔出单板时,在CompactPCI总线信号线断开之前,使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右,这样,在总线信号线断开的瞬间,冲击很小。
  
  单板上需要进行预充电的CompactPCI总线信号,即接插件J1、J2与CompactPCI接口器件连接的信号,包括:AD0~AD31、C/BE0#~C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#,AD32~AD63、C/BE4#~C/BE7#、REQ64E、ACK64K、PAR64,需要预充电至1.0V左右。
  
  单板的预充电是从长针5V电源取电,再经过电压转换得到预充电电压Vps。
  
  需要预充电的信号,经过较大的电阻Rp上拉至Vps预充电电压(见图5)。选择Rp阻值的原则是,Rp的最大值应该保证Vps在5ms内,使需要预充电的信号在接插件插件处达到理想充电电压1.0V的80%;Rp的最小值应该保证PCI设备的管脚在高低电平时的漏时流不致过大,上拉电阻Rp一般不能小于10kΩ。
  
  INTA#、INTB#、INTC#、INTD#/REQ#/PCI_RST#等信号通过10kΩ电阻上拉至PCI接口设备的工作电源电压(5V或3.3V)。BD_SEL#经过10kΩ电阻下拉。
  
  4.3串联匹配
  
  为了减小单板上的CompactPCI总线的信号线分支(stub)对总线的影响,必须对总线信号进行串联电阻匹配。PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%,匹配电阻阻值为10Ω。需要加串联匹配电阻的信号包括:AD0~AD31、C/BE0#~C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#、AD32~AD63、C/DE4#~C/BE7#、REQ64#、ACK64#、PAR64以及INTA#、INTB#、INTC#、INTD#。
  
  4.4
  
  
  
  信号线长度限定
  
  根据CompactPCI规范的要求,单板的预充电、串联电阻的Stub的长度必须按图5所示进行限制(PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%)。Stub的长度越短,对CompactPCI总线的冲击越小。在单板上,对预充电的信号,从接插件J1或J2到CompactPCI接口器件管脚,总的信号线长度应小于38.1mm,其中,从接插件插针到串联电阻的PCB连线长度应小于15.2mm。
  
  预充电电阻的Stub长度最好是零,最长不能超过2.5mm。
  
  4.5滤波电容大小的确定
  
  热插拔单板的预先电源(earlypower,不受控电源),在拔插单板时一直存在。在热插拔单板上,直接连接在电源管理的未充电电容,在单板插入过程中,会产生较在的浪涌电流,若电流过大,会导致接插件的烧损。为了滤波,通常在电源的接插件处都接有一滤波电容。因此,为了减少拔插过程的浪涌电流,必须限制滤波

《CompactPCI总线热插拔单板的电气设计(第3页)》
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