PCIe Yardımcı Sinyal Breakout Kartı Tasarımı ve Kullanımı

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) slotlarında genellikle kullanıcının erişimine kapalı olan SMBus ve JTAG sinyalleri, özel bir breakout kart ile erişilebilir hale getirilebilir. Bu kart, PCIe yuvasındaki gizli sinyalleri dışarı çıkararak, geliştirme ve hata ayıklama süreçlerinde kolaylık sağlar. Ayrıca, 3.3V, 5V ve 12V güç hatları da kart üzerinden kullanıcıya sunulmaktadır.

Tasarım Özellikleri ve Öneriler

• SMBus ve JTAG Sinyalleri: Kartta PCIe veri hatları bulunmaz; sadece SMBus ve JTAG sinyalleri breakout yapılmıştır. SMBus, düşük hızlı iletişim için kullanılırken, JTAG genellikle geliştirme ve hata ayıklama amaçlıdır. PCIe standartlarına göre SMBus hatlarında host kartta pull-up dirençleri bulunur, ancak tasarımda bunlar için pad bırakılması önerilir. Bu, host kartta pull-up dirençleri eksik veya yanlış yerleştirilmişse sorunu önler.

• Güç Hatları: Kartta 3.3V, 5V ve 12V güç hatları mevcuttur. 3.3V hattı 3A'ya kadar akım sağlayabilirken, 12V hattı 0.5A ile sınırlıdır. PCIe slotu toplamda 10W güç çekebilir. 5V hattında 22uF kapasitör bulunmakla birlikte, güç hatlarına sigorta (fuse) eklenmesi ve aşırı akım koruması önerilmektedir. Sigortalar, kart ve ana kartın zarar görmesini önlemek için gereklidir.

• EMI ve Topraklama: Kart tasarımında büyük toprak antenleri gözlemlenmiştir. Elektromanyetik girişimi (EMI) azaltmak için topraklama delikleri (via stitching) artırılmalıdır. Ayrıca, tüm padlerde termal rahatlama uygulanması, kartın üretimi ve performansı açısından faydalıdır.

• Endüktör Yerleşimi: Güç devresinde kullanılan endüktörün PCIe pin 1 ve 3 arasında doğrudan konumlandırılması tavsiye edilir. Bu, devrenin verimliliğini ve sinyal kalitesini artırır.

Ayrıca Bakınız

PCIe Yardımcı Sinyal Breakout Kartı Tasarımı ve Güç Koruma Önlemleri

PCIe slotundaki gizli SMBus ve JTAG sinyallerine erişim sağlayan breakout kart, güç koruması ve EMI azaltımı gibi tasarım detaylarıyla geliştirme ve hata ayıklama süreçlerini kolaylaştırır.

Dönen LED Ekran Teknolojisi ve RP2040 Mikrodenetleyicilerle Üç Boyutlu Görüntüleme

Dönen LED ekranlar, RP2040 mikrodenetleyiciler ve kablosuz güç iletimi kullanarak yüksek frekanslı piksel güncellemeleriyle üç boyutlu görüntü algısı yaratır. Teknoloji gerçek hologramdan farklıdır.

2025'te Bilgisayar Hızınızı Katlayacak Samsung MZVL2512HCJQ-00BH1 SSD

Samsung MZVL2512HCJQ-00BH1 SSD ile yüksek hız ve güvenilirliği deneyimleyin. Detayları öğrenin ve performansınızı yükseltin!  

Corsair MP600 Pro 2TB NVMe M.2 SSD Yüksek Performans ve Güvenilirlik Sağlar

Corsair'in MP600 Pro 2TB NVMe M.2 SSD'si, PCIe Gen 4.0 teknolojisiyle yüksek hız ve dayanıklılık sunar. Büyük depolama kapasitesi ve güvenlik özellikleriyle profesyonel ve günlük kullanıma uygundur.

Silicon Power 2TB UD70 M.2 PCIe SSD ile Yüksek Performanslı Depolama Çözümü

Silicon Power 2TB UD70 M.2 PCIe SSD, yüksek hız ve güvenilirlik sağlayan, geniş kapasite ve gelişmiş ısı yönetimi ile öne çıkan bir depolama çözümüdür.

Samsung 990 Pro Heatsink 4TB NVMe SSD ile Yüksek Performans ve Güvenilirlik Sağlayan Depolama Çözümü

Samsung 990 Pro Heatsink 4TB SSD, yüksek hız, enerji verimliliği ve dayanıklılığıyla modern bilgisayarlar için ideal gelişmiş depolama çözümüdür.

Alfais 4651 PCI-e 1x Dişi Erkek Riser Uzatma Kablosu Kullanım Özellikleri ve Avantajları

Alfais 4651 PCI-e Express 1x Riser Kablosu, 20 cm uzunluğu ve 90° tasarımıyla sistem içi düzeni optimize eder, montaj kolaylığı sağlar ve yüksek performans sunar.

Alfais 4276 PCIe 1X To 16X Mini USB 3.0 Riser Yükseltici Kartı Güçlü ve Güvenilir Performans

Alfais 4276 PCIe 1X to 16X riser kartı, yüksek hızda veri transferi ve dayanıklılığıyla madencilikte ve sistem genişletmede ideal çözümdür, esnek kurulum imkanı sunar.

Kullanım Alanları ve Riskler

• Geliştirme ve Hata Ayıklama: JTAG sinyalleri genellikle geliştirme aşamasında veya sorun giderme sırasında kullanılır. Bu breakout kart, bu sinyallere kolay erişim sağlayarak, geliştiricilerin işini kolaylaştırır.

• Ek Cihaz Bağlantısı: SMBus sinyalleri, ek cihazların PCIe slotu üzerinden kontrol edilmesine olanak tanır. Ancak, JTAG sinyallerinin çoğu ana kartta bağlı veya kullanılabilir durumda olmadığı için sınırlı bir işlevsellik olabilir.

• Güç Koruması: PCIe slotları 75W'a kadar 12V güç sağlayabilir. Bu nedenle, güç hatlarında kısa devre veya aşırı akım durumlarına karşı koruma olmazsa, anakartın zarar görme riski vardır. Bu breakout kartta sigorta ve ESD (elektrostatik deşarj) koruması bulunmalıdır.

• Sinyal Bütünlüğü: Kartta PCIe veri hatları bulunmadığından, yüksek hızlı sinyal bütünlüğü kritik değildir. SMBus ve JTAG düşük hızlı sinyaller olduğundan, bu açıdan tasarım daha esnektir.

Herkesin gizlice aradığı 10 efsanevi ürün

devamını oku

Tasarım ve Üretim

• Tasarım Araçları: Kart tasarımı KiCad 9 programı kullanılarak yapılmıştır. PCIe kart kenarları için özel bir GitHub deposu bulunmaktadır ve bu proje ona bağlıdır.

• Bağlantı Konnektörü: Breakout kartta 20 pin 0.1" pitch IDC konnektörü kullanılmıştır. Bu konnektör, Raspberry Pi gibi cihazlarda kullanılan GPIO pin header'larına benzer ancak plastik anahtarlamalıdır.

• Güç Kaynağı Bağlantısı: Bazı önerilerde, kartın güç hatlarını doğrudan breakout yapmak yerine, harici bir güç kaynağı kablosu ile beslemenin daha güvenli olacağı belirtilmiştir. Bu, özellikle 12V ve 5V hatları için geçerlidir.

Sonuç

PCIe yardımcı sinyal breakout kartları, PCIe slotundaki gizli SMBus ve JTAG sinyallerine erişim sağlayarak geliştirme ve hata ayıklama süreçlerini kolaylaştırır. Tasarımda güç koruması, EMI azaltımı ve uygun endüktör yerleşimi gibi önemli detaylara dikkat edilmelidir. Güç hatlarında sigorta ve ESD koruması eklenmesi, anakart ve kartın güvenliği açısından zorunludur. Bu tür kartlar, PCIe veri hatları içermediğinden yüksek hızlı sinyal bütünlüğü gerektirmez, ancak güç ve sinyal koruması kritik bir konudur.

"JTAG sinyalleri geliştirme ve hata ayıklama için önemlidir ancak çoğu ana kartta bu sinyaller bağlı değildir; SMBus ise ek cihazlar için kullanılabilir."