Raspberry Pi wydało dwie nowe specyfikacje dla Złącza PCIe FFC, zarówno do okablowania, jak i do nowego standardu dla HAT+ lub HAT Plus. W ten sposób można opracować sprzęt lub dodatki Raspberry Pi, szczególnie dla wersji 4 i 5, ponieważ zawiera szczegółowe specyfikacje dotyczące wymiarów mechanicznych i kompatybilności elektrycznej.
Cóż, jeśli jesteś zainteresowany poznaniem tych specyfikacji opracuj swój własny kapelusz lub po prostu z ciekawości, tutaj masz wszystkie szczegóły...
Okablowanie złącza PCIe FFC: dane techniczne
Nowe Raspberry Pi 5 zostało ogłoszone kilka miesięcy temu, a Fundacja Raspberry Pi już pracuje nad kilkoma interesującymi rzeczami w ramach tego nowego SBC. Na przykład opublikowała specyfikacje tego nowego Złącze PCIe FFC co widać na obrazku powyżej oraz w pliku PDF, który załączam poniżej.
Niektórzy ludzie mogli z tym eksperymentować, a nawet wypuścili produkty takie jak CZAPKA M.2 od tego czasu dla Raspberry Pi 5, aby móc łączyć jednostki pamięci M.2, sieci itp., jak już wspomnieliśmy wcześniej, mimo że piny i specyfikacje nie były dostępne.
Ale teraz Raspberry Pi oficjalnie opublikowało specyfikacje ułatwiające pracę ze złączem PCIe FFC znajdującym się w Raspberry Pi 5 i prawdopodobnie także w przyszłych modelach. 16-pinowe złącze FFC o rastrze 0.5 mm posiada: Jednopasmowy interfejs PCIe 2.0 (x1), co już wiedzieliśmy, ale teraz udostępniono także schemat pinów i zalecenia dla kabla FFC (do 50 mm długości z impedancją kontrolowaną na poziomie 90R +/- 10%).
To prawda PCIe 2. generacji Może się to wydawać nieco przestarzałe, skoro na PC mamy już PCIe Gen 5, ale prawda jest taka, że dla tego Raspberry Pi wystarczy ze względu na prędkość, jaką zapewnia. Na przykład możemy liczyć na:
- Pasmo: Szybkość transferu na linię wynosi do 5.0 GT/s (gigatransferów na sekundę) na linię i będzie to maksimum, jakie możemy osiągnąć w tym standardzie. Daje to maksymalną teoretyczną prędkość 500 MB/s w każdym kierunku.
- Pasy: Jak zapewne wiesz, PCIe 2.0 obsługuje konfiguracje z różną liczbą linii, na przykład x1, x2, x4, x8 i x16. Jednak Raspberry Pi, jak wspomniałem, obsługuje tylko x1.
- Kompatybilność wsteczna: PCIe 2.0 jest wstecznie kompatybilne z poprzednią wersją PCIe 1.0. Oznacza to, że urządzenia PCIe 1.0 mogą pracować w gniazdach PCIe 2.0 i odwrotnie, aczkolwiek z prędkością transferu starszej wersji.
- Czas oczekiwania: Opóźnienie jest zazwyczaj mniejsze w porównaniu do PCIe 1.0, co poprawia wydajność transferu danych.
- Energia: PCIe 2.0 zawiera ulepszone funkcje zarządzania energią, umożliwiające bardziej efektywne zużycie energii, gdy urządzenie nie jest używane.
Należy zauważyć, że te specyfikacje dotyczą ogólnie PCIe 2.0, a konkretne implementacje mogą się różnić w zależności od producenta chipsetu i SBC. I jak pokazał Jeff Geerling, PCIe Gen 3 można włączyć, choć nie jest to oficjalne...
Pobierz plik PDF ze specyfikacjami
Standard Raspberry Pi HAT+: dane techniczne
Powiedziawszy to o nowym złączu PCIe FFC, teraz przechodzimy do nakładki HAT, która oficjalnie udostępniła także standardowe specyfikacje Hardware on Top dla nasadek wprowadzanych na rynek dla nowego SBC Raspberry Pi 5, wprowadzonego od 2014 roku w stanie rozszerzyć możliwości tego SBC, który stał się już przestarzały, a nowa specyfikacja standardu nazywa się teraz HAT+ lub HAT Plus.
Cóż, Specyfikacja są:
- HAT+ musi być elektrycznie kompatybilny ze stanem zasilania STANDBY Raspberry Pi 5. Dlatego ścieżka zasilania 5 V jest włączona, ale ścieżka zasilania 3.3 V będzie wyłączona. Dotyczy to Pi 4 i Pi 5, stanu, którego nie ma w starszych modelach SBC. Dodatkowo zwróć uwagę na dwa szczegóły, które mogą być istotne w tym sensie:
- WARM-STANDBY: w tym przypadku Raspberry Pi ma włączone wszystkie ścieżki zasilania, jest to domyślny tryb, w który system przechodzi podczas wykonywania „sudo halt” lub operacji miękkiego wyłączania za pomocą przycisku zasilania na płycie. WARM-STANDBY jest ustawieniem domyślnym w systemie operacyjnym Raspberry Pi, więc włączone jest zarówno napięcie 5 V, jak i 3.3 V, dlatego zmierzyłem pobór mocy Raspberry Pi 1.7 przy wyłączonym zasilaniu na poziomie 5 W. Możemy zmienić plik /boot/config.txt (POWER_OFF_ON_HALT=1, WAKE_ON_GPIO=0), aby zmniejszyć to do wartości bliskiej zera. Dlaczego więc nie jest ona domyślnie włączona? Ponieważ niektóre HATy wymagają zarówno 5 V, jak i 3.3 V, ale HAT+ potrzebuje tylko 5 V. Oczywiście wymagane jest również, aby nie zakłócać dostępu do innych złączy i aktywnego chłodzenia Raspberry Pi 5.
- STANDBY: w tym przypadku zasilana jest tylko linia 5 V, więc zasilany jest układ zarządzania energią. Jednakże w PMIC ani na płycie nie są włączone żadne inne zasilacze. Można go skonfigurować tak, aby wchodził w ten tryb za pomocą polecenia „sudo halt” lub za pomocą przycisku wyłączania płyty za pomocą pamięci EEPROM.
- Teraz fizyczne wymiary HAT nie mają już tak dużego znaczenia jak wcześniej. Dlatego specyfikacje dotyczące wymiarów są mniej nakazowe. Oznacza to, że płytkę HAT+ wystarczy podłączyć do 40-stykowego złącza GPIO (łącznie z pinami ID_*) i posiadać co najmniej jeden mechaniczny otwór montażowy dopasowany do jednego z czterech otworów montażowych Raspberry Pi, reszta jest dowolna dla projektanta.
- Jeśli chodzi o zawartość pamięci EEPROM HAT, została ona teraz uproszczona, aby ułatwić pracę.
- Obsługiwana jest teraz nowa specyfikacja lub specjalna klasa HAT+, którą można nakładać na siebie z dodatkowym HAT+ na wierzchu, tworząc stos maksymalnie 2 HAT.
- Z drugiej strony płytki HAT+ będą wstecznie kompatybilne elektronicznie ze starszymi modelami, więc można ich używać na płytach Raspberry Pi SBC wcześniejszych niż Pi 4 i 5. Ale tylko na poziomie elektronicznym, ponieważ mogą wymagać aktualizacji oprogramowania sprzętowego i oprogramowania działać prawidłowo. Dodaj także, że jednym z powodów, dla których nowo wydana specyfikacja HAT+ jest wciąż w fazie roboczej, jest to, że narzędzia EEPROM nie zostały jeszcze zaktualizowane pod kątem nowych, prostszych parametrów EEPROM.
Pobierz plik PDF ze specyfikacjami