كيف يمكن إدخال بطاقة الإدخال / الإخراج في لوحة معززة تعمل بالطاقة دون تعطيل تحويل البيانات للوحة معززة؟

[الدليل] مع نمو أنظمة الخادم ، زاد أيضًا عدد وتعقيد بطاقات الإدخال / الإخراج التي تحتوي على دوائر تحكم لمراقبة الخوادم عامًا بعد عام. يتطلب نظام وقت التوقف الصفري أن يقوم المستخدم بإدخال بطاقة الإدخال / الإخراج في اللوحة المعززة التي تعمل بالطاقة. على الرغم من أن الكثيرين IC لقد طور الموردون شرائح يمكنها التبديل السريع بأمان (Hot SwapTM) للطاقة والأرض ، وحتى الآن ، لا يمكن لأي منهم تنفيذ حل شريحة واحدة "قابلة للتبديل السريع" لخط بيانات النظام (SDA) وساعة النظام (SCL).

منذ SDA و SCL المكثفات تتم إضافة كل بطاقة إدخال / إخراج مباشرة إلى اللوحات الخلفية لهذه الأنظمة ، مما يجعل توسع النظام من الصعب تلبية مؤشرات وقت الصعود والهبوط. يسمح LTC4300-1 للمستخدمين بإدخال بطاقة الإدخال / الإخراج في لوحة معززة مشحونة دون تعطيل تحويل البيانات للوحة معززة. كما أنه يوفر تخزينًا مؤقتًا ثنائي الاتجاه ويعزل اللوحة الخلفية والمكثفات الموجودة على البطاقة.

يوضح الشكل 1 تطبيق LTC4300-1 خطوط SDA و SCL الآمنة القابلة للتبديل السريع. يقع LTC4300 على حافة البطاقة الطرفية ، ويتم توصيل دبوس ScLOUT بحافلة SCL للبطاقة ، ويتم توصيل دبوس SDAOUT بحافلة SDA للبطاقة. عندما يتم إدخال البطاقة في اللوحة المعززة الحية من خلال موصل الدبوس الطويل والقصير ، يتم توصيل الأرض أولاً ، ثم يتم توصيل VCC.

الشكل 1: استخدام خطوط SDA و SCL القابلة للتبديل السريع LTC4300-1

بعد توصيل VCC بالأرض ، يتم توصيل SDAIN و SCLIN بخطوط SDA و SCL على اللوحة المعززة. في هذا الوقت ، الشحن المسبق الدارة الكهربائية مع الجهد االكهربى يعمل جهد 1 فولت ويجبر الجهد الرابع على المرور عبر المقاومة الاسمية 100 كيلو إلى دبابيس SDA و SCL ذات السعة المنخفضة (أقل من 10pF) ، مما يقلل من أسوأ فرق الجهد الذي يتم رؤيته أثناء التوصيل. تقلل خصائص الشحن المسبق والسعة المنخفضة من تداخل حافلات SDA و SCL ذات اللوحة الخلفية أثناء التبديل السريع.

أثناء إدخال البطاقة، يظهر في الشكل 4300 الجهد الكهربي الموجود على ناقل SDA ومنافذ SDAIN LTC1-2. مكثف يحاول اللحاق بالسعة المكافئة لحافلة SDA. قبل الإدخال مباشرة، يتم شحن طرف SDAIN الخاص بـ LTC4300-1 مسبقًا إلى 1 فولت، ويكون جهد اللوحة الإلكترونية لحافلة SDA قريبًا من 4 فولت. نظرًا للمقاومة العالية والسعة المنخفضة لمنفذ SDAIN، يرتفع الجهد الموجود على الدبوس إلى جهد اللوحة الإلكترونية المعززة عند إدخاله، وبالتالي لا يتأثر جهد اللوحة الإلكترونية المعززة تقريبًا. في هذا الوقت، يتم اختصار الإشارتين معًا.

الشكل 2: دبوس SDAIN الخاص بـ LTC4300-1 متصل بحافلة SDA للوحة معززة

بمجرد أن لا يتم توصيل الحافلة بالبطاقة ويكون للوحة المعززة بت توقف أو أن الحافلة في وضع الخمول ، يقوم LTC4300-1 بإيقاف دائرة الشحن المسبق وتنشيط الإدخال إلى دائرة توصيل الخرج وتوصيل حافلات SDA و SCL ذات اللوحة الخلفية بالدائرة على البطاقة.

سعة المخزن المؤقت وخصائص مسرع وقت الارتفاع

السمة الرئيسية لدائرة توصيل المدخلات والمخرجات هي توفير تخزين مؤقت ثنائي الاتجاه. الشكل 3 هو أحد التطبيقات التي تستفيد من هذه الميزة. إذا كانت بطاقة 1 / O متصلة مباشرة باللوحة المعززة ، فستتم إضافة جميع المكثفات الموجودة على اللوحة المعززة والبطاقة مباشرةً ، مما يجعل من الصعب تلبية متطلبات وقت الصعود والهبوط. ضع LTC4300-1 على حافة كل بطاقة ، لكن اعزل سعة البطاقة عن اللوحة الخلفية. بالنسبة لبطاقة 1/0 معينة ، تقوم LTC4300-1 بتشغيل السعة الموجودة على البطاقة ، ويجب أن تدفع اللوحة الخلفية فقط السعة المنخفضة لـ LTC4300-1. يلبي LTC4300-1 أيضًا متطلبات وقت صعود النظام من خلال توفير دوائر تسريع وقت الصعود الموجودة على جميع دبابيس SDA و SCL الأربعة. يوضح الشكل 4 وقت الصعود المحسن الذي يوفره المسرع لسعة ناقل مكافئة تبلغ 10pF و 100pF.

الشكل 3: إدخال بطاقات إدخال / إخراج متعددة في لوحة معززة

الشكل 4: مسرع وقت الصعود لمكثفات السحب عند 10pF و 100pF

فى الختام

يسمح LTC4300-1 للمستخدمين بإدخال بطاقة الإدخال / الإخراج في لوحة الكترونية معززة مباشرة دون إتلاف إشارات SDA و SCL على اللوحة المعززة لنظام مزدوج الناقل. بالإضافة إلى ذلك ، توفر دائرة التوصيل تخزينًا مؤقتًا ثنائي الاتجاه لعزل اللوحة الخلفية ودائرة تسريع وقت صعود مكثف البطاقة للمساعدة في تلبية متطلبات وقت الارتفاع.

(المصدر: الأجهزة التناظرية)