Rasbperry Pi 发布 PCIe FFC 连接器规范

树莓派 PCIe

Raspberry Pi 发布了两项新规格 PCIe FFC 连接器,既适用于接线,也适用于 HAT+ 或 HAT Plus 的新标准。 通过这种方式,可以开发硬件或补充品 树莓派,特别针对版本 4 和 5,因为它具有有关机械尺寸和电气兼容性的特定规格。

好吧,如果您有兴趣了解这些规格 开发自己的 HAT 或者只是出于好奇,这里有所有详细信息......

PCIe FFC 连接器接线:规格

PCIeFFC

新的 Raspberry Pi 5 于几个月前发布,Raspberry Pi 基金会已经为这款新的 SBC 带来了一些有趣的东西。 例如,它发布了这款新产品的规格 PCIe FFC 连接器 您可以在上图和我在下面附上的 PDF 中看到。

有些人可能已经在尝试它,甚至发布了类似的产品 M.2 帽子 从那时起,Raspberry Pi 5 就能够连接 M.2 存储单元、网络等,正如我们之前提到的,尽管引脚分配和规格不可用。

尽管规范是 PCIe Gen 2,但 Jeff Geerling 设法更改配置以启用对 PCIe Gen 3 的支持,正如您可能在网上看到的那样……

但现在 Raspberry Pi 已正式发布规范,以便让 Raspberry Pi 5 以及可能的未来型号上的 PCIe FFC 连接器变得更容易。 16 针 FFC 连接器,间距为 0.5 mm,具有 单通道 PCIe 2.0 接口 (x1),这是我们已经知道的,但现在 FFC 电缆(长度最长 50 毫米,阻抗控制在 90R +/- 10%)的引脚图和建议也已提供。

确实有一个 PCIe第2代 它可能看起来有点过时,因为在 PC 上我们已经有了 PCIe Gen 5,但事实是,对于这个 Raspberry Pi 来说,由于它提供的速度,它已经足够了。 例如,我们可以信赖:

  • 带宽: 每通道的传输速率高达 5.0 GT/s(每秒千兆传输),这将是我们在此标准下可以实现的最大值。 这使得每个方向的最大理论速度为 500 MB/s。
  • 车道: 如您所知,PCIe 2.0支持不同通道数的配置,例如x1、x2、x4、x8和x16。 然而,正如我提到的,Raspberry Pi 仅支持 x1。
  • 向后兼容性: PCIe 2.0 向后兼容之前的版本 PCIe 1.0。 这意味着 PCIe 1.0 设备可以在 PCIe 2.0 插槽中工作,反之亦然,尽管传输速度与旧版本相同。
  • 潜伏: 与 PCIe 1.0 相比,延迟通常较低,从而提高了数据传输的性能。
  • 能源公司: PCIe 2.0 包括改进的电源管理功能,可以在设备不使用时实现更高效的功耗。

需要注意的是,这些规范通常适用于 PCIe 2.0,具体实现可能会因芯片组制造商和 SBC 的不同而有所不同。 而且,正如 Jeff Geerling 所演示的那样,可以启用 PCIe Gen 3,尽管这不是官方的……

下载规格 PDF

Raspberry Pi HAT+ 标准:规格

说到新的 PCIe FFC 连接器,现在我们转向 HAT,它还正式发布了针对新 SBC Raspberry Pi 5 推出的帽子的标准 Hardware on Top 规格,自 2014 年起推出能够扩展该已过时的 SBC 的功能,该标准的新规范现在称为 HAT+ 或 HAT Plus。

那么, 规格 是:

  • HAT+ 必须与 Raspberry Pi 5 的 STANDBY 电源状态电气兼容。因此,5V 电源路径打开,但 3.3V 电源路径将关闭。 Pi 4 和 Pi 5 上确实如此,而较旧的 SBC 型号上不存在这种状态。 此外,请注意在这个意义上可能很重要的两个细节:
    • 热待机:在这种情况下,Raspberry Pi 启用了所有电源路径,这是在使用板上的电源按钮执行“sudohalt”或软关机操作时系统所处的默认模式。 Raspberry Pi 操作系统默认为 WARM-STANDBY,因此 5V 和 3.3V 均已启用,这就是为什么我测量到 Raspberry Pi 1.7 断电时的功耗为 5W。 我们可以更改 /boot/config.txt (POWER_OFF_ON_HALT=1, WAKE_ON_GPIO=0) 将其减少到接近零。 那么为什么默认情况下不启用它呢? 因为有些HAT需要5V和3.3V,但HAT+只需要5V。 当然,还要求不要干扰对其他连接器和 Raspberry Pi 5 主动冷却器的访问。
    • STANDBY:此时只有5V线供电,因此电源管理芯片供电。 但是,PMIC 或板上没有启用其他电源。 可以使用“sudohalt”命令或使用 EEPROM 的板关闭按钮将其配置为进入此模式。
  • 现在,HAT 的物理尺寸不再像以前那么重要。 因此,有关尺寸的规范规定较少。 即HAT+板只需要连接40路GPIO排针(包括ID_*引脚),并且至少有一个机械安装孔与Raspberry Pi的四个安装孔之一对齐,其余的都是免费的对于设计师来说。
  • 至于 HAT 的 EEPROM 存储器的内容,现在已经进行了简化,以使事情变得更容易。
  • 现在支持新规范或特殊类别的 HAT+,可以将其与额外的 HAT+ 堆叠在顶部,从而创建最多 2 个 HAT 的堆叠。
  • 另一方面,HAT+ 板将在电子方面向后兼容旧型号,因此它们可以在 Pi 4 和 5 之前的 Raspberry Pi SBC 板上使用。但仅限于电子级别,因为它们可能需要更新的固件和软件才能正常工作。 另请补充一点,新发布的 HAT+ 规范仍处于草案阶段的原因之一是 EEPROM 实用程序尚未针对新的、更简单的 EEPROM 参数进行更新。

下载包含规格的 PDF


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