所有类型的COM Express模块都应当定义一个模拟VGA RGB接口c;接口由3个模拟彩色信号(Red、Green、Blue)组成c;数字水平和垂直同步信号c;专用的I2C总线用于DDC获得监视器的性能参数。信号如表23:
信号 | 脚 | HDSUB5脚 | 描述 | I/O | 注释 |
VGA_RED | B89 | 1 | VGA红色分量c;驱动37.5欧姆负载 | O模拟 | 模拟输出 |
VGA_GRN | B91 | 2 | VGA绿色分量c;驱动37.5欧姆负载 | O模拟 | 模拟输出 |
VGA_BLU | B92 | 3 | VGA兰色分量c;驱动37.5欧姆负载 | O模拟 | 模拟输出 |
VGA_HSYNC | B93 | 13 | VGA水平同步信号 | O 3.3V CMOS |
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VGA_VSYNC | B94 | 14 | VGA垂直同步信号 | O 3.3V CMOS |
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VGA_I2C_CK | B95 | 15 | DDC I2C时钟 | O 3.3V CMOS |
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VGA_I2C_DAT | B96 | 12 | DDC I2C数据 | I/O 3.3V CMOS |
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GND |
| 5,8,10 | 地 |
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DDC_POWER |
| 9 | DDC电源c;用于监视器的EEPROM供电 |
| 电源 |
N.C |
| 4,11 | 不连接 |
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图26 VGA连接器HDSUB15
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图27 VGA参考设计
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载板上R、G、B每个信号应该有一个150欧姆的下拉电阻c;在监视器里应该有一个75欧姆的输入电阻。
RGB信号的频率高达350MHzc;所以应该特别注意信号的完整性及EMI。应该有一个PI滤波器c;如参考设计图所示c;PI滤波器由两个10pF的电容和一个120欧姆@100MHz的磁珠构成。推荐把PI滤波器和终端电阻尽可能防止在VGA连接器附近。
COM Express模块输出的同步信号是3.3V的c;因为VGA监视器可能驱动同步信号是5Vc;所以有必要使用高阻非双向的缓冲器。见参考设计图。
为了优化ESD保护c;添加低容性钳位二极管到监视器的同步信号上c;这些钳位二极管应该放在5V电源平面和地平面之间c;并尽可能距离VGA插座近。
COM Express提供了一个专用I2C总线用于VGA接口c;从而实现DDC借款c;用来读出CRT监视器的特定扩展显示表示数据(EDID)。I2C总线也是3.3V的c;而大部分DDC是5V的c;所以放置100K欧姆的上来电阻在5V电源和每个DDC线之间。DDC接口的电平偏移电路被需要。
另外Schottky二极管必须放置在5V和DDC上拉电阻之间。
见参考设计原理图。
所有的VGA信号需要ESD保护和EMI滤波器。见参考设计。参考设计使用了CM2009这个芯片。很多其他的保护和电平偏移解决方案可以选择c;如Semtech提供多种低容性的ESD抑制器件c;比如RCLAMP502B。
COM Express规范定义了7个信号c;用于支持载板上的数字AC’97和HD接口芯片。HD音频使用同AC’97一样的数字信号接口。但AC’97和HD的Codec是不同的。
表26 音频Codec信号描述
信号 | 脚 | 描述 | I/O |
AC_RST# | A30 | CODEC复位 | O 3.3V Suspend CMOS |
AC_SYNC | A29 | 串行采样速率同步 | O 3.3V CMOS |
AC_BITCLK | A32 | CODEC的串行位时钟12.228MHz | O 3.3V CMOS |
AC_SDOUT | A33 | 音频串行数据输出流 | O 3.3V CMOS |
AC_SDIN0 AC_SDIN1 AC_SDIN2 | B30 B29 B28 | 来自CODEC[0:2]的音频串行数据输入流 | I 3.3V Suspend CMOS |
COM Express模块支持的音频接口在其手册上应该能够说明。如果模块仅支持AC’97接口c;它就不可能支持HAD Codecs
某些COM模块既支持AC’97又支持HAD接口c;这时c;在模块的BIOS中应该有个选择c;只能选择其一c;不可能两个混合使用。
AC’97或HDA Codec通常作为主class="tags" href="/tags/CODEC.html" title=codec>codec来连接c;class="tags" href="/tags/CODEC.html" title=codec>codec的ID是00c;使用数据线AC_SDIN0c;可以还有2个Codecs:ID:01(连接到AC_SDIN1)c;ID:10(连接到AC_SDIN1)。
连接主音频Codec到AC_SDIN0c;确保对应的位时钟信号AC_BITCLK连接到模块AC’97/HDA接口。
AC_BITCLK由一个在AC97实现电路里的主CODEC的24.576MHz的晶体或晶体振荡器提供。这个晶体在HAD中并不要求c;这个时钟也可以驱动第二个或第三个音频CODECc;如果有多个CODEC被使用。
注意:Intel915GM和945GM芯片集同时支持AC97和HAD格式。Intel965GM及之后的移动芯片集仅支持HDA。
图30 多个音频CODEC配置
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图31 AC’97参考设计
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图32 音频放大器:
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图33 HDA参考设计
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良好的布局和布线有利于最大限度发挥音频CODEC性能。应该遵守下面的一些规则:
线的目标阻抗是55欧姆+-15%
模拟信号的地返回路径必须给与特别考虑。
接近模拟音频信号的数字信号一定不要跨过电源平面走线。尽量远分开模拟和数字信号。
把载板的模拟电路和数字电路分开。
使数字信号特别是时钟信号远离模拟输入和电压参考脚。
提供独立的模拟和数字地平面。并且模拟器件在模拟地平面之上c;数字器件在数字地平面之上;在模拟平面之上布模拟信号线c;同样在数字平面之上布数字信号线。两个地平面必须分开0.05英寸宽的间隙。
旁路和去藕电容的位置应该尽可能离IC脚近。
晶体应该尽可能离CODEC近。HDA通常在CODEC上并不要求晶体。
不要完全隔离模拟/音频地平面同载板的地平面。提供一个单点(0.25到0.5英寸宽)c;在此处c;模拟/绝缘的地平面连接到主地平面。
任何信号都不要跨越两个地平面的间隙。因为这会引起地回环c;这会引起很大的EMI噪声c;从而降低模拟和数字信号的质量。