Làm cách nào để lắp thẻ I / O vào bảng nối đa năng được cấp nguồn mà không làm gián đoạn quá trình chuyển đổi dữ liệu của bảng nối đa năng?

Cập nhật: ngày 3 tháng 2021 năm XNUMX

[Hướng dẫn] Với sự phát triển của hệ thống máy chủ, số lượng và độ phức tạp của thẻ đầu vào / đầu ra (I / O) có chứa mạch điều khiển để giám sát máy chủ cũng tăng lên theo từng năm. Hệ thống thời gian chết bằng không yêu cầu người dùng lắp thẻ I / O vào bảng nối đa năng được cấp nguồn. Mặc dù nhiều IC các nhà cung cấp đã phát triển các chip có thể trao đổi nguồn và nối đất một cách an toàn (Hot SwapTM), cho đến nay, không có nhà cung cấp nào có thể triển khai dữ liệu hệ thống (SDA) và giải pháp đơn chip “có thể thay thế nóng”.

Kể từ khi SDA và SCL Tụ của mỗi thẻ I / O được thêm trực tiếp vào các mặt sau của các hệ thống này, việc mở rộng hệ thống làm cho việc đáp ứng các chỉ báo thời gian tăng và giảm khó đáp ứng. LTC4300-1 cho phép người dùng lắp thẻ I / O vào bảng nối đa năng đã tính phí mà không làm gián đoạn quá trình chuyển đổi dữ liệu của bảng nối đa năng. Nó cũng cung cấp bộ đệm hai chiều và cách ly bảng nối đa năng và các tụ điện trên thẻ.

Hình 1 cho thấy ứng dụng của các dòng SDA và SCL có thể thay thế nóng an toàn LTC4300-1. LTC4300 nằm trên cạnh của thẻ ngoại vi, chân ScLOUT được kết nối với bus SCL của thẻ và chân SDAOUT được kết nối với bus SDA của thẻ. Khi thẻ được cắm vào bảng nối đa năng trực tiếp thông qua đầu nối chân dài và ngắn, đầu tiên nối đất, sau đó kết nối VCC.

Hình 1: Sử dụng dòng SDA và SCL có thể thay thế nóng LTC4300-1

Sau khi VCC được kết nối với đất, SDAIN và SCLIN được kết nối với các đường SDA và SCL trên bảng nối đa năng. Tại thời điểm này, khoản phí trước mạch với một Vôn của 1V hoạt động và buộc điện áp IV đi qua điện trở danh định 100k đến các chân SDA và SCL điện dung thấp (dưới 10pF), giảm thiểu sự chênh lệch điện áp tồi tệ nhất được thấy trong quá trình kết nối. Các đặc tính sạc trước và điện dung thấp giúp giảm thiểu sự can thiệp của các bus SDA và SCL bảng nối đa năng trong quá trình hoán đổi nóng.

Trong quá trình lắp thẻ, điện áp trên bus bảng nối đa năng SDA và các chân LTC4300-1 SDAIN được hiển thị trong Hình 2. 100pF nối đất tụ cố gắng bắt kịp điện dung tương đương với bus SDA. Ngay trước khi cắm, chân SDAIN của LTC4300-1 được sạc trước lên 1V và điện áp bảng nối đa năng bus SDA gần bằng 4V. Do trở kháng cao và điện dung thấp của chân SDAIN, điện áp trên chân tăng lên đến điện áp bảng nối đa năng khi nó được lắp vào, do đó điện áp bảng nối đa năng hầu như không bị ảnh hưởng. Tại thời điểm này, hai tín hiệu được rút ngắn cùng nhau.

Hình 2: Chân SDAIN của LTC4300-1 được kết nối với bus SDA bảng nối đa năng

Khi xe buýt không được kết nối với thẻ và bảng nối đa năng có bit dừng hoặc xe buýt không hoạt động, LTC4300-1 dừng mạch sạc trước, kích hoạt đầu vào với mạch kết nối đầu ra và kết nối các xe buýt SDA và SCL bảng nối đa năng với mạch trên thẻ.

Bộ đệm dung lượng và đặc điểm bộ tăng tốc thời gian tăng

Đặc điểm chính của mạch kết nối đầu vào - đầu ra là cung cấp bộ đệm hai chiều. Hình 3 là một ứng dụng tận dụng tính năng này. Nếu thẻ 1 / O được kết nối trực tiếp với bảng nối đa năng, tất cả các tụ điện trên bảng nối liền và thẻ sẽ được thêm trực tiếp, gây khó khăn cho việc đáp ứng các yêu cầu về thời gian tăng và giảm. Đặt LTC4300-1 trên cạnh của mỗi thẻ, nhưng cách ly điện dung của thẻ khỏi bảng nối đa năng. Đối với thẻ 1/0 nhất định, LTC4300-1 điều khiển điện dung trên thẻ và bảng nối đa năng chỉ phải điều khiển điện dung thấp của LTC4300-1. LTC4300-1 đáp ứng hơn nữa các yêu cầu về thời gian tăng của hệ thống bằng cách cung cấp các mạch tăng tốc thời gian tăng nằm trên cả bốn chân SDA và SCL. Hình 4 cho thấy thời gian tăng được cải thiện do bộ gia tốc cung cấp cho điện dung bus tương đương 10pF và 100pF.

Hình 3: Nhiều thẻ I / O được lắp vào bảng nối đa năng

Hình 4: Bộ tăng tốc thời gian tăng cho các tụ điện kéo lên ở 10pF và 100pF

cuối cùng

LTC4300-1 cho phép người dùng lắp thẻ I / O vào một bảng nối đa năng trực tiếp mà không phá hủy các tín hiệu SDA và SCL trên bảng nối liền mạch của hệ thống bus kép. Ngoài ra, mạch kết nối cung cấp bộ đệm hai chiều để cô lập bảng nối đa năng và mạch tăng tốc thời gian tăng của tụ điện thẻ để giúp đáp ứng các yêu cầu về thời gian tăng.

(Nguồn: Analog Devices)

Các liên kết:   LTM150XH-L06 1DI300Z-100