СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2013

стенку корпуса – отсутствуют два разъ ёма с двух сторон модуля. В результате для такой системы уже появились мо дули StackPC с эффективным теплоот водом (см. рис. 6). Подобные изделия можно одинаково эффективно приме нять как в «классических» корпусах PC/104, так и в корпусах с кондуктив ным теплоотводом, например, на базе платформы МК308, рассмотренной в первой части данной статьи. Спецификация StackPC предлагает следующий набор интерфейсов: ● 4x1 PCIe (четыре x1 Link PCI Ex press); ● 1x4 PCIe (один x1 Link PCI Express); ● 6x USB 2.0; ● 2x SATA; ● 2x Gigabit Ethernet; ● LPC, SMB; ● 2x FBUS (CAN или RS 232); ● SPI (3 линии выбора устройств на шине); ● поддержку Express Card и линий ин дикации SATA, GbE. Часть интерфейсов совпадает с PCIe/104, и по этим интерфейсам спе цификации являются совместимыми. Однако StackPC дополнительно содер жит интерфейсы GbE, 4 порта USB 2.0, SPI, FBUS, Express Card и индикацию. Назначение выводов разъёма расши рения приведено в таблице 2. Интерфейс GbE в стандарте StackPC представлен интерфейсом MDI (Me diumDependent Interface – интерфейс, зависящий от передающей среды). Данный интерфейс требует допол нительной установки трансформа тора на интерфейсной плате или пла те носителе для организации порта 1000BASE T/TX, аналогично специфи кации COM Express. Таким образом, можно сделать периферийный модуль для стека, который будет использовать интерфейс GbEMDI вместошины PCIe для связи с процессорным модулем. Это может быть сетевой коммутатор, встраиваемый модуль питания с функ цией PoE (Power over Ethernet), модуль расширения или контроллер на базе процессоров с архитектурой ARM или AVR и т.п. Дополнительные 4 порта USB явля ются расширением группыпортов USB первого банка. Последовательный пе риферийный интерфейс SPI (Serial Pe ripheral Interface) – это 4 проводный интерфейс для подключения перифе рийных устройств к процессорному модулю. Согласно спецификации, мо жет быть адресовано до трёх перифе рийных устройств, а тип интерфейса и механизм адресации определяются конкретным процессорным модулем. Для линий выбора периферийных уст ройств (линии SPI_SS[x] # – Slave Select) также применяется механизм Line Shifting. Интерфейс полевойшины Field BUS, согласно спецификации, определяется пользователем или разработчиком процессорного модуля. Оговорено три модели применения линий данного интерфейса – это CAN (две линии CAN_H и CAN_L), UART (3 проводной интерфейс с цепями TX, RX и RTS # ) или пользовательский. Поскольку дан ные интерфейсы предназначены для вывода на внешний разъём корпуса (с дальнейшим подключением к шинам CAN или RS485), то они предполагают установку соответствующего драйве ра и цепей гальванической изоляции на интерфейсноммодуле или на плате носителе. Это означает, что разработ чик системы выбирает процессорный модуль и выбирает или разрабатывает под него интерфейсный модуль или плату носитель, на которой устанавли вает необходимый драйвер линии. Пользовательская модель предпола гает, что интерфейс будет вводиться в стек со специализированных перифе рийных модулей расширения. В таком случае данные интерфейсы от процес сорного модуля обрываются, т.е. цепи нижнего разъёма не подключаются, а необходимые интерфейсы заводятся на верхний разъём. Далее этот пользо вательский интерфейс будет исполь зоваться на специализированном ин терфейсном модуле или на плате но сителе. Другие модели применения данного интерфейса спецификацией не определены. Расширение Express Card представ лено в стеке двумя линиями сигналов PE_PRSNT[0:1] # , индицирующих уста новку карт расширения Express Card с интерфейсом PCIe. Таким образом, на периферийном модуле или на плате носителе можно установить два разъ ёма расширения для Express Card и поддержать функцию обнаружения установки карт и их горячей замены. Индикация на стековом разъёме ис пользуется для отражения активности жёстких дисков и портов GbE. Цепи индикации предназначены для вывода на индикаторы лицевой панели кор пуса через периферийный модуль или плату носитель. Размещения этих це пей на стековом разъёме позволяет ор ганизовать наиболее важную индика цию состояния блока без применения кабельных соединений и унифициро вать данный метод для всех изделий, соответствующих стандарту. Как пра вило, используемых цепей достаточ но, чтобы понять «завис» ли блок, идёт ли активная работа прикладного ПО с жёсткими дисками и есть ли актив ность в сети Ethernet. Следует отметить, что все интерфей сы не являются обязательными. Каж дый модуль StackPC использует лишь тот функционал, который ему необхо дим, а остальные сигналы пропуска ются с нижнего разъёма на верхний. Если на периферийном модуле ис пользован первый интерфейс из груп пы, то, согласно требованию стандар та, остальные интерфейсы данной группы сдвигаются на позицию вниз с помощьюмеханизма смещения линий Line Shifting. В стандарте StackPC это жёстко реализовано топологией печат ной платы, без использования микро схем переключателей. С ОВМЕСТИМОСТЬ МОДУЛЕЙ S TACK PC И PCI/104 E XPRESS Первый банк разъёма StackPC пол ностью идентичен первому банку разъёма PCIe/104. Следовательно, эти стандарты полностью совместимы по первому банку разъёма расширения. Если консорциум PC/104 решил заме нить невостребованнуюшину PCIe x16 на втором и третьем банках разъёма расширения на две шины PCIe x4 и порты 2x USB 3.0, 2x SATA, то в стандар те StackPC шина PCIe x16 была заме нена на одну шину PCIe x4 и порты 2x GbE, 2x SATA, 4x USB 2.0. Это было сде лано по нескольким причинам. Первая причина – популярность ин терфейсов GbE, которых на современ ных встраиваемых процессорных мо дулях, как правило, всегда два. Вторая – сохранение совместимости с PCIe/104 хотя быпо одному интерфейсу PCIe x4 ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2013 Рис. 6. Система пассивного теплоотвода с теплораспределительной пластиной и радиатором применяется для односторонних стековых модулей (Фаствел, Россия)