Пост карта для ноутбука своими руками
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 05.10.2024
Мне понадобился качественный интерфейс для CNC станка.
Сразу скажу что параллельный порт меня не устраивает. потому как качество его реализации сомнительное, контактов мало (всего 16 I/O, не помню сколько I и сколько O) и максимальная частота работы до 50 кгЦ, с сомнительными показателями по интерференции, крутизне фронтов, задержек, и т.д.
Для интерфейса с 6-осным станком, понадобится 24 дифференциальные пары контактов (6 диффпар на сигналы DIR, 6 диффпар на сигналы PULSE).
Кроме того я предусмотрел 12 цифровых TTL выхода (до 50ма) и 12 опто-изолированных цифровых входа общего назначения.
И того все это добро еле уместилось в SCSI коннектор 50 pin, который мне очень нравится.
Дальше самое главное, какой вариант реализации PCI карты выбрать, существует два пути:
1) Использовать готовый PCI чип какого-либо производителя.
2) Использовать FPGA.
Первый вариант я отбросил, потому что тогда реализация будет целиком зависеть от этого чипа, его глюков или их отсутствия.
т.е. мы будем всецело полагаться на кого-то учить их спецификацию, разбирать какой драйвер нужен, как его написать и т.д.
Второй вариант является немного более трудозатратным изначально, зато потом он дает больше пользы, потому как FPGA наверное самые универсальные устройства в мире, и с их помощью можно сделать практически любой интерфейс, с любым устройством, можно имплементировать практически любую схему и т.д.
Начнем с самого сложного, с шины PCI. Осложняется все тем, что спецификация закрытая, в интернете информации не много, но есть способ обойти буржуев.
Многие производители FPGA имеют и комплект стандартных реализаций различных интерфейсов за доп. плату (которую вменяемые люди конечно-же платить не будут), называется это все IP Core (Xilinx у других может отличаться, но идея таже)
что это такое? ну это вроде библиотеки для линковки кода.
IP Core может поставляться в виде непосредственно кода (Verilog ili VHDL) либо в виде специального закрытого нэтлиста (что-то вроде EDIF, но зашифрован, у каждого вендора свой формат и позволяет линковать их только используя их средства разработки)
Спасибо умельцам, которые четко взломали пакет Xilinx ISE 10.1, что позволяет получить доступ ко всем IP Core абсолютно бесплатно и на уровне исходного кода (что самое полезное для обучения)
Раздачу каждый может найти сам на известном торрент трекере.
Какой чип выбрать??
Я остановился на Xylinx Spartan xxx
Тут есть несколько подводных камней.
1) Совместимость с шиной PCI32 5V
2) Количество выходов которые можно коммутировать одновременно (называется SSO simultaneously switching outputs)
3) Тип корпуса: BGA или PQ (BGA сложнее паять, потребуется печь, либо хороший фен и удача)
4) Встроенный flash либо вынесенный в отдельный чип?
5) Максимальное время загрузки до получения первых сигналов с PCI
Совместимость с шиной PCI32 5V
Это наверное самое ответственное из всего. Вам предстоит сделать выбор, использовать ли вам чипы конвертации уровней сигналов всех I/O шины (около 50) и использовать современный FPGA (1.25V, 2.5V, 3.3V no 5V tolerant).
Либо использовать старый FPGA.
Для своего проекта я сделал выбор в пользу старого FPGA (Spartan II) и пока еще не пожалел.
Следует отметить, что использование чипов конвертации уровней вносит дополнительные сложности в проблему с SSO, потому как
такие чипы генерируют Overshotы и Undershotы напряжения и могут приводить к ошибкам.
Проблема SSO, питания и максимального времени загрузки FPGA для PCI32 3.3V:
http://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp457.pdf
Наилучшее подключение Bus Switch для совместимости с 5V PCI (что является стандартом для домашних ПК):
http://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp646.pdf
Проблему с overshot и undershot тут решают сместив уровень земли для чипов конвертера уровней.
Следует отметить особенно, что для увеличения числа SSO (также называется Ground bounce) применяют шунтирующий резистор в цели питания чипа, задавая ток "холостого хода" 50mA (резистор 34 ом, для питания 3.3V)
Такой резистор, либо низкоомную обратную связь для LDO я видел во ВСЕХ pci платах схемы которых мне удалось достать.
Количество выходов которые можно коммутировать одновременно (называется SSO: simultaneously switching outputs)
Кроме того банки заполнены неравномерно, что так-же нарушает Допустимый SSО.
С другой стороны IP Core прошла тестирование в такой конфигурации и я побоялся менять тут что-то.
рискуя не вложиться в тайминги PCI шины, из за особенностей внутренней архитектуры FPGA.
Поэтому я предпринял дополнительные усилия для увеличения SSO. Я поставил шунт (120 ом) нa выход каждого регулятора напряжения питания, хорошие байпас конденсаторы, многослойную печатную плату с отдельным слоем для земли и т.д.
Также следует думать тут об удобном расположении выводов для трассировки печатной платы!
Тип корпуса: BGA или PQ
Я выбрал PQ208, BGA имеет большее преимущество (вдвое выше SSO), но есть риск не запаять в домашних условиях, еще может быть закорочен какой-либо контакт из за смещения чипа, что опасно для вашей материнской платы!.
Встроенный flash либо вынесенный в отдельный чип? и Максимальное время загрузки до получения первых сигналов с PCI
Тут я первый раз пожалел что связался со старой линейкой чипов а не выбрал новую Spartan 3AN (со встроены флешем)
Оказалось что для каждой модели Spartan II есть свой чип программируемый через JTAG.
Он оказался довольно дорогим, и чувствуется что его скоро перестанут продавать.
XC18V01 (1 мегабайт флеша в моем случае)
Как его подключить к FPGA Spartan II, есть в даташите.
Возможно либо серийный интерфейс либо параллельный, под управлением внутреннего такта FPGA либо внешнего!, я выбрал серийный под управлением FPGA, т.е. сигнал кола генерирует сам FPGA и после окончания загрузки переходит в рабочий режим.
Частота загрузки конфигурации 66Мгц, для PCI32 5V это достаточно чтобы уложиться в 1.1 секунду (PCI32 5V 32Mhz) для загрузки полной конфигурации. однако в моем проекте будет использоваться лишь небольшая часть конфигурационного пространства.
Ну вот вроде и все, скоро выложу печатную плату и схему, в следующей части.
Потом будет софт и наша PCI карта готова.
Как показывает практика Пост-карты есть у многих, а вот пользоваться ими умеют единицы. Видимо многие купив карточку на алиэкспрессе решили что будут диагностировать ноутбуки не включая мозги. Теперь можете достать свои покрывшиеся пылью пост-карты в которых вы уже давно разочаровались, так как во многих ноутах они напросто не работают в стандартных разъемах PCI и miniPCI.
Сегодня я вам бесплатно разжую как заставить ее работать на Самсунговских платах (с другими платами принцип такой же). На материнских платах Samsung имеется специальный диагностический debug разъем к которому надо правильно подпаяться (см. фото)
Наглядно показано как выглядит разъем на плате, как он обозначен на схеме и что куда подпаивать.
Как видите все гениально просто
ЧУДО психоанализа: заработать на модных профессиях не прочь даже бывший священник
В Нижнем Новгороде задержали подростков, готовивших вооруженное нападение на школу
Кто следит за миллиардерами: студент первокурсник создал бота отслеживающего перелеты Илона Маска
Дворник из Красноярска позаботился об автомобилистах
Потомки последнего монарха Италии требуют вернуть им драгоценности на 300 миллионов евро
Юмор на грани: Гарольд, скрывающий боль, оценил бы этот пост
Издатель PUBG Mobile в Китае рад женской груди, но не рад черным
Самая необычная филиппинка из всех существующих (5 фото)
Project Ara: похороненное будущее модульных смартфонов
Китайцы приделали "Бойцовскому клубу" счастливый конец
Парк аттракционов во Флориде показал, как выглядит поездка на «самых ожидаемых американских.
В Словакии прошел испытания и сертификацию самолет-автомобиль AirCar
20 пар знаменитостей, похожих друг на друга как две капли воды
На месте гибели Коби Брайанта и его дочери установили памятник
Смышленая собака освоила автоматический метатель мячей
Приоденься, свинья: подборка нарядов для морских свинок
Утешительный приз: юных спортсменов наградили майонезом
Скажи что-нибудь на эсперанто: зачем придумывают искусственные языки и как их создают
Чем отличается школа в США от российской: вся правда глазами американского подростка
"О, жрачка приехала!": спортсмены показали столовую в Пекине
Патроны Шредингера: военнослужащий показал шкатулку для боеприпасов
23-летняя кассир "Сбербанка" украла 26 миллионов, чтобы увеличить грудь и уехать из страны
Безумная толерантность добралась до M&M’s: конфетки-драже подвергнутся отказу «от.
Блогера-лихача арестовали на 11 суток после публикации видео с нарушениями правил ПДД
Торговая сеть в Улан-Удэ разыгрывает среди покупателей 22 живых барана
Известный фотограф Рене Робер замерз на центральной улице Парижа
30 случаев, когда ремонт своими руками сделал жилье намного уютнее
Маркетинговый ход не сработал: продажа "блокадного хлеба" возмутила россиян
Пятничная подборка красоты: 25 урожайных куч, которые поразят ваше воображение
Великий облом и развод: неудачливых Илонов Масков кинули на деньги в игре Minecraft
В Петербурге три человека скончались после процедуры обследования желудка
"А это правда существует?": 20+ удивительных явлений и предметов
Эстетика чайных пакетиков: Как из мусора сделать шедевр
5 невероятных сооружений, которые дебютировали на Dubai Expo 2020
В Каире избили путешественника и блогера из России за фотоснимки из трущоб
Вот и дошли руки до необходимого…. Пост карта – что это? В начале, разберемся в ее назначении.
Разбираемая сегодня POST карта самая простая, ее схема на просторах Интернета всячески скрывается и имеется только в обрывках документации, так же следует заметить, что при копеечной стоимости за нее просят цену в несколько раз большую. В архиве статьи вы найдете документацию по POST карте Compal, статьи и руководства послужившие отправными точками, разработанную печатную плату и программное обеспечение. Но мы пойдем дальше.
Благодаря сотрудничеству нескольких экспертов была выработана идея и схема, реализацией ее стало устройство, на которое по двум проводам подается сигнал RTX и RDX и еще по двум питание.
Оба сигнала, поступают на сдвиговый регистр, который отображает на своих выходах непосредственно двухзначный цифровой пост код идущий от мультиконтроллера. Однако, как известно мыне ищем легких путей и рассмотрев схему первоисточника возникла идея разработки POST карты которая могла бы включаться в разъем mini PCI-e ноутбука и давать нам необходимые коды, но и тут все не так просто.
Исходя из инструкции на пост карту ST122, мы имеет следующее: производитель материнских плат compal выводит свой compal debug port в mini PCI-E, используя при этом 49-й и 51-й пины разъема (установка перемычек рисунок "а"). Наиболее часто встречающаяся схема подключения показана на рисунке ниже.
Однако есть модели ноутбуков, где расположение этих двух информационных сигналов в разъеме меняются между собой, поэтому предусмотрена возможность переключения сигналов с помощью переключателей режима работы (рисунок "б"). Так же есть еще вариант вывода compal debug port в mini PCI-E, при котором P80DATA переносится на 17 вывод разъема (рисунок "в").
 |  |  |
| а | б | в |
Учитывая замечания, POST карта обзавелась тремя джемперами управляющими переключением портов. Для индикации сигнала CLK его через ключевой полевой транзистор выводим в первый разряд на точку, а точка второго разряда индицирует питание.
Самым трудным при разработке данного устройства стала разработка печатной платы. Во всех источниках POST карта подключается четырьмя проводами методом подпайки в схему ноутбука, но негде нет спецификаций и подробных размеров mini PCI-e разъема. На рисунках ниже представлены фото готовой платы (рисунок "а", "б"), а так же дополнительный разъем для подключения проводников и подпайки к диагностическому разему мультиконтроллера (рисунок "в").
 |  |  |
| а | б | в |
Читайте также: