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[参考译文] PCA9306:在热插拔插卡上使用 PCA9306作为 I2C 隔离器和电平位移

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: PCA9306, TCA9511A, TCA4307
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/924792/pca9306-using-pca9306-on-an-hot-plug-able-add-in-card-as-i2c-isolator-and-level-shift

器件型号:PCA9306
主题中讨论的其他器件: TCA9511ATCA4307

你(们)好

我正在设计热插拔插卡、热插拔接口上有 I2C、主板 I2C 电平为3.3V、而附加卡 I2C 电平为1.8V。 因此、我想将 PCA9306用作热插拔隔离器和电平转换器、请帮助查看我的设计和使用方案、我是否可以使用 PCA9306来实现该功能? 我可以依赖此电路吗?

请参阅随附的文件  

谢谢

Neil e2e.ti.com/.../PCA9306-on-an-Add-in-card.pdf

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    大家好、TI 有没有人可以帮助我回答这个问题?

    谢谢。

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    嗨、Neil、

    "大家好、TI 有没有人可以帮助我回答这个问题?"

    是的、我正在回答。

    PCA9306安装的卡在插入之前是否已通电(是否有电池?)?

    您对主板的设计是否有任何控制?

    热插拔插卡时的一个问题是插卡上的从设备可能具有不良 POR、这可能导致总线卡滞。 如果发生这种情况且连接已建立、则主板的 I2C 线路也会卡住。 您的设计无法阻止这种情况发生在主总线上。 您可能需要考虑使用 TCA4307、这将有助于在总线阻塞事件期间或 TCA9511A 在发生这种情况时至少阻止连接。 您可能需要按如下方式对其进行设置:[TCA9511A/TCA4307]--- [PCA9306]--[从器件/ASIC]

    9306将提供电平转换、因为4307和9511不提供电平转换。

    -Bobby

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    您好、Bobby

    “ PCA9306 安装的卡在插入之前是否已通电(是否有电池?)?”

    答:插件卡上没有电池、并且在插卡完全配接之前不会通电、因此插卡在插入过程中没有电压。

    “您对主板的设计有什么控制吗?”

    答:我无法控制主板设计、实际上、插件卡是 PCIe 卡、而主板是标准 x86主板。 根据我的理解、大多数主板供应商都将使用 I2C 开关(如 PCA9548)对每个插槽 I2C 进行物理隔离。  

    “热插拔插卡时的一个问题是插卡上的从设备可能有错误的 POR,这可能导致总线阻塞。”

    关于您的问题、您是否意味着当插入后驱动器无法成功通电时、PCA9306 I2C2的引脚会卡住总线? 还是 VREF2将阻塞总线? 还是其他路径会阻塞总线?

    我认为插入后最有可能出现上电故障情况

    1)。 VREF1和 VREF2均未通电、I2C2的状态是什么?

    2)。 只有 VREF1上电、VREF2未上电、 I2C2的状态是什么?

    3)。 只有 VREF2被加电、VREF1未加电、  I2C2的状态是什么?

    如果所有三种情况下 I2C2的状态均为高阻抗、我认为我可以接受故障风险。

    除上述内容外、其他插页是否会影响主板 I2C 总线?

    非常感谢。

    Neil

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    "关于您的问题、您是否意味着当插入后驱动器无法成功通电时 、PCA9306 I2C2的引脚会卡住总线? 还是 VREF2将阻塞总线? 或者其他路径会阻塞总线?"

    不可以、只要 PCA9306未损坏、就应正确加电。 我的问题是下游、卡上的从器件可能加电不良并使 SDA 卡在低电平、这将使 PCA9306在其 SDA1上拉低、然后将 SDA2拉低、从而使主总线处于低电平。  您提到可能有一个 I2C 开关、如 PCA9548、如果主板可以将该器件置于复位状态、则这将解决阻塞的总线问题(具体取决于主板上的处理器是否已编程以检测和恢复这种方式)。

    " 1)。 VREF1和 VREF2均未通电、I2C2的状态是什么?"

    除非 Vref1/Vref2电源网未通电、否则我们的器件不会产生这样的结果、尽管在这种情况下、我们的器件将在1侧和2侧之间为高阻态。

    "2)。 只有 VREF1已通电、VREF2未通电、 I2C2的状态是什么?"

    除非 Vref2电源网未通电、否则我们的器件不会产生类似的结果。不过、在这种情况下、我们的器件将在1侧和2侧之间处于高阻态。 如果任何下游 I2C 从器件具有错误的 POR 并导致总线卡滞、主板将看不到它。 (主板也无法访问子卡)。

    "3)。 只有 VREF2已通电、VREF1未通电、  I2C2的状态是什么?"

    除非 Vref1电源网未通电、否则我们的器件不会出现这种情况、但在这种情况下、我们必须做出假设。 如果 Vref1未通电意味着它是 GND、则将有从 Vref2到 Vref1的泄漏电流。 如果泄漏电流累积、它可能会通过任何1.8V 器件反向偏置、我们可能会看到 Vref1轨上出现~0.7V。 此时、PCA9306将不会是高阻态、如果有不良的 POR、则如果下游从器件使总线卡滞、主总线将会卡住。 (我们可以通过在 Vref1至 GND 之间放置一个弱下拉电阻器来解决此情况、这样泄漏电流具有已知的流动路径、不会形成电压和反向偏置)。

    "除上述内容外、是否还有其他插页对主板 I2C 总线的影响?"

    由于子卡在插入之前未通电、因此 PCA9306第2侧的寄生总线电容可能会使主板的 SDA/SCL 线路变亮、因为电容器在插入时需要充电。 这可能会导致信号完整性问题或错误的时钟脉冲并导致主板出现问题。 如果有一个 PCA9548上行并且通道被禁用、那么这个毛刺脉冲就不会成为问题。

    最后、主板的负载条件未知、PCA9306是导通 FET 转换器(而不是转接驱动器)、因此添加此卡(或其他并联卡) 可能会导致电容负载超出允许的 I2C 规格、并且可能会超出上升时间或导致信号完整性问题。 因此、最好在子卡上安装具有上升时间加速器的 I2C 缓冲器、以帮助分段电容负载并加快上升速度。(同样、TCA9511A 或 TCA4307是首选选项、因为它们专为服务器/企业应用热插入而设计。)

    -Bobby

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    您好、Bobby

    感谢您的快速回答、现在已了解您的解释、如果我不能承担风险、尤其是总线电容负载、我将考虑您关于 I2C 缓冲器使用的建议。

    再次感谢你。

    -Neil。