PCIカードプリント基板の配線ルールを電子技術者が解説

PCIカードプリント基板の配線ルールを説明する電子技術者

基板組立・基板加工メーカーがPCIカードプリント基板の配線ルールを解説

PCI カードの配線はより特殊で、PCI 信号の特性によって決まります。

従来の高周波デジタル回路の設計では、信号の反射、オーバーシュート、リンギング、およびインピーダンスの不整合による非単調性を回避するために常に努力してきました。 ただし、PCI 信号は信号の反射原理を正確に使用して物理信号を送信します。 信号反射を合理的に使用し、大きなオーバーシュート、リンギング、非単調性、およびその他の副作用を回避するために、PCI-SIG は PCI 仕様で PCB の物理実装に関するいくつかの規定を作成しました。

PCI-SIG は、PCI カードが 4 層の PCB ボードを使用することを推奨しています。 PCI-SIG で規定されている PCI コネクタの信号分配も、4 層のボード配線の利便性のために最適化されています。 PCI-SIG は、PCI コントローラーのピン配置の推奨回路図も作成しています。 実際、AMCC、PLX、OXFORD などの PCI コントローラーのメーカーもこの推奨事項を実装しています。 この推奨ピン配置の下では、実際には配線に 2 層 PCB ボードを使用するのが便利です。 ただし、PCI カード システムのハードウェアが複雑で、複数の電力分割層が必要な場合は、多層 PCB の方が適しています。

PCI カード上の PCI 信号は、1 つの負荷 (プルアップ抵抗を含む) にのみ接続できます。 CLK、RST、INTA #~INTD #、JTAG を除き、ゴールデン フィンガーとクランプ ベースの間の接点からロード エンドまでのすべてのピンは、1.5 インチを超えてはなりません。 CLK信号の長さは2.5＋－0.1inchと少し長めです。 したがって、多くの場合、ケーブルをねじって長さの要件を満たす必要があります。 これが、CLK サーペンタイン ケーブルが PCI カードでよく見られる理由です。 もう一方のピンには特別な規定はありません。 多層 PCB を使用する場合、信号配線は異なる電源層を横断してはなりません (少なくとも、分割された電源層を持つ層は PCB の反対側に配置する必要があります)。 PCI カードのサイド A のゴールド フィンガーからの信号は、多くの場合、サイド B (コンポーネント プレーン) にパンチされます。

各 PCI 信号の特性インピーダンスは 60 ～ 100 オームで、負荷容量は 10pf を超えてはならず、IC の IO パッドは -3.5V のアンダーシュートと +7.1V の信号のオーバーシュートに耐えることができなければなりません。 AMCC、PLX、OXFORD などの PCI コントローラのメーカーの場合、コントローラ IC はこれらの規制を満たしているため、ユーザーはそれらを考慮する必要はありません。 ただし、CPLD/FPGA を使用して PCI コントローラを実装する場合は、使用するモデルがこれらの規制を満たしているかどうかを考慮する必要があります。 通常、Altera、Xilinx などの CPLD/FPGA のメーカーは、このモデルの CPLD/FPGA が PCI 信号仕様と互換性があるかどうかをデータ マニュアルに明記しています。

通常の 32 ビット 33MHz PCI カードの配線は比較的単純で、主に長さの要件を満たしています。 実際、配線要件に厳密に従わなくても問題はありません。 ただし、マザーボードのチップセットによっては、信号の互換性の問題が発生すると、PCI カードのハードウェア デバッグを行うのが回路設計で最も苦痛な経験になります。 基板組立、基板設計、基板加工メーカーが解説します。 PCIカードのプリント基板の配線ルールを電子技術者が解説します。