如何使用 ADI 隔離千兆速度 PCIe

ADI千兆速隔離 PCIe(外圍組件互連高速)解決方案

ADN4622BRNZ 隔離器是 PCIe Gen 1 的主要的致能器,用於隔離兩對 LVDS(低電壓差動發信)訊號;然而,了解如何使其與 PCIe Gen 1 訊號協同工作十分重要。

必須考慮 PCIe 訊號的組成,以確保協定的關鍵行為得到完全支持。電平轉換用於支援訊號在 ADN4622BRNZ 中的轉換,而電氣空閒支援則確保空閒狀態的傳播。如圖 1 所示,ADN4622BRNZ 的每個輸入和輸出端的耦合網路模組用於捕捉這些訊號。

除了耦合網路之外,MAX14954 PCIe ReDriver 還採用了均衡技術,提高了訊號完整性。

100MHz 參考時脈(REFCLK)訊號用於同步,是開始資料傳輸的先決條件。ADN4620BRSZ-RL 可以輕鬆隔離此訊號。

系統管理匯流排是一種基於 I²C 原理的雙線訊號,用於在系統裝置之間傳輸資訊。ADuM1252AUA+T I²C 裝置可以隔離這些訊號。

高到低或低到高訊號必須準確傳播,以確保正確的 PCIe 協定支援。這些訊號包括用於傳播低功耗狀態的 WAKE 和 CLKREQ,以及用於重置連結的 PERST(這是正常運作所必需的)。從端點到根複數以及從根複數到端點的連接初始化訊號亦十分重要。PRNST 指示卡已存在並正確插入兩端,所有電源和訊號接腳均已連接。這可以避免為插入錯誤的卡供電,從而避免造成損壞。

這些訊號透過 ADUM3211ARZ-RL7ADuM341E0BRWZ-RL 通用數位隔離器 iCoupler® 系列進行定址。

圖 1:利用 ADI 隔離技術實現 PCIe Gen 1 介面隔離

圖 1 中未包含隔離電源解決方案,可確保隔離層兩側的完全隔離(LT8302ES8E#TRPBF 可輕鬆支援此功能)。

結論

本文探討如何在工業環境中隔離 PCIe Gen 1 協定。此方案也可應用於任何其他需要隔離以滿足諸如穩健性、雜訊和保護等要求的終端應用。透過複製圖 1 中的千兆級部分,可以輕鬆擴展到更高的通道寬度。