Raspberry Pi выпустила две новые спецификации для Разъемы PCIe FFC, как для проводки, так и для нового стандарта HAT+ или HAT Plus. Таким образом, можно разработать оборудование или дополнения для Raspberry Pi, особенно для версий 4 и 5, поскольку он имеет особые характеристики, касающиеся механических размеров и электрической совместимости.
Что ж, если вам интересно узнать эти характеристики для разработать свою собственную шляпу или просто из любопытства, вот все подробности...
Схема подключения разъема PCIe FFC: характеристики
Новый Raspberry Pi 5 был анонсирован несколько месяцев назад, и Raspberry Pi Foundation уже продвигает некоторые интересные вещи для этого нового SBC. Например, он опубликовал характеристики этого нового Разъем PCIe FFC который вы можете увидеть на изображении выше и в PDF-файле, который я прикрепляю ниже.
Некоторые люди, возможно, экспериментировали с ним и даже выпускали такие продукты, как М.2 ШЛЯПА для Raspberry Pi 5 с тех пор, чтобы иметь возможность подключать устройства хранения данных M.2, сети и т. д., как мы уже упоминали ранее, хотя распиновка и характеристики не были доступны.
Но теперь Raspberry Pi официально опубликовала спецификации, упрощающие работу с разъемом PCIe FFC, который есть на Raspberry Pi 5, а также, вероятно, на будущих моделях. 16-контактный разъем FFC с шагом 0.5 мм имеет Однополосный интерфейс PCIe 2.0 (x1), что-то мы уже знали, но теперь также стали доступны схема контактов и рекомендации для кабеля FFC (длиной до 50 мм с сопротивлением, контролируемым на уровне 90R +/- 10%).
Это правда, что один PCIe поколения 2 Это может показаться несколько устаревшим, поскольку на ПК уже есть PCIe Gen 5, но правда в том, что для этого Raspberry Pi его достаточно благодаря скорости, которую он обеспечивает. Например, мы можем рассчитывать на:
- Пропускная способность: Скорость передачи данных на полосу составляет до 5.0 ГТ/с (гигатранзакций в секунду) на полосу, и это будет максимум, которого мы можем достичь с помощью этого стандарта. Это дает максимальную теоретическую скорость 500 МБ/с в каждом направлении.
- Дорожки: Как вы, возможно, знаете, PCIe 2.0 поддерживает конфигурации с различным количеством линий, например x1, x2, x4, x8 и x16. Однако Raspberry Pi, как я уже упоминал, поддерживает только x1.
- Обратная совместимость: PCIe 2.0 обратно совместим с предыдущей версией PCIe 1.0. Это означает, что устройства PCIe 1.0 могут работать в слотах PCIe 2.0 и наоборот, хотя и со скоростью передачи данных старой версии.
- Задержка: Задержка обычно ниже по сравнению с PCIe 1.0, что повышает производительность передачи данных.
- Energía: PCIe 2.0 включает улучшенные функции управления питанием, позволяющие более эффективно потреблять энергию, когда устройство не используется.
Важно отметить, что эти спецификации относятся к PCIe 2.0 в целом, а конкретные реализации могут различаться в зависимости от производителя чипсета и SBC. И, как продемонстрировал Джефф Гирлинг, PCIe Gen 3 можно включить, хотя это и не официально…
Загрузите PDF-файл со спецификациями
Стандарт Raspberry Pi HAT+: характеристики
Сказав это о новом разъеме PCIe FFC, теперь мы переходим к HAT, и он также официально выпустил стандартные спецификации Hardware on Top для разъемов, которые выпущены для нового SBC Raspberry Pi 5, представленного с 2014 года. способен расширить возможности этого SBC, который уже устарел, а новая спецификация стандарта теперь называется HAT+ или HAT Plus.
Ну, спецификации являются:
- HAT+ должен быть электрически совместим с состоянием питания STANDBY Raspberry Pi 5. Следовательно, путь питания 5 В включен, но путь питания 3.3 В будет выключен. Это справедливо для Pi 4 и Pi 5, и этого состояния нет в старых моделях SBC. Кроме того, обратите внимание на две детали, которые могут быть важны в этом смысле:
- ТЕПЛЫЙ ОЖИДАНИЕ: в этом случае на Raspberry Pi включены все пути питания, режим по умолчанию, в который система переводится при выполнении «sudo-остановки» или операции мягкого выключения с помощью кнопки питания на плате. WARM-STANDBY используется по умолчанию в ОС Raspberry Pi, поэтому включены как 5 В, так и 3.3 В, поэтому я измерил потребляемую мощность 1.7 Вт для Raspberry Pi 5 в выключенном состоянии. Мы можем изменить /boot/config.txt (POWER_OFF_ON_HALT=1, WAKE_ON_GPIO=0), чтобы уменьшить его почти до нуля. Так почему же он не включен по умолчанию? Потому что некоторым HAT требуется и 5 В, и 3.3 В, а HAT+ требуется только 5 В. Разумеется, также рекомендуется не препятствовать доступу к другим разъемам и активному охладителю Raspberry Pi 5.
- ОЖИДАНИЕ: в этом случае питается только линия 5 В, поэтому питание поступает на микросхему управления питанием. Однако ни на PMIC, ни на плате не включены другие источники питания. Его можно настроить для входа в этот режим с помощью команды «sudo stop» или с помощью кнопки выключения платы с помощью EEPROM.
- Сейчас физические размеры ШЛЯПЫ не имеют такого большого значения, как раньше. Таким образом, спецификации, касающиеся размеров, являются менее предписывающими. То есть плата HAT+ должна подключаться только к 40-контактному разъему GPIO (включая контакты ID_*) и иметь хотя бы одно механическое монтажное отверстие, совмещенное с одним из четырех монтажных отверстий Raspberry Pi, остальное свободно. для дизайнера.
- Что касается содержимого EEPROM-памяти HAT, то оно теперь упрощено для упрощения работы.
- Теперь поддерживается новая спецификация или специальный класс HAT+, который можно совмещать с дополнительным HAT+ сверху, создавая стек из двух HAT.
- С другой стороны, платы HAT+ будут обратно совместимы в электронном виде со старыми моделями, поэтому их можно будет использовать на платах Raspberry Pi SBC до Pi 4 и 5. Но только на электронном уровне, поскольку для них может потребоваться обновление прошивки и программного обеспечения. работать должным образом. Также добавьте, что одна из причин, по которой недавно выпущенная спецификация HAT+ все еще находится на стадии черновика, заключается в том, что утилиты EEPROM еще не обновлены для новых, более простых параметров EEPROM.