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SCHWERPUNKT Elektromechanik für Embedded-Systeme
Aufgabe der richtigen Kontaktierung
dem Systemlieferanten zu überlassen.
Schroff passt alle Systemkomponenten,
wie Backplane, Pinlänge der
Steckverbinder und die Systemmechanik
(Baugruppenträger), aneinander
an und gewährleistet somit, dass
alle Rear-I/O-Boards Hot-Swap-
Funktionität bieten und auch die Kontaktreihen
f und z tatsächlich zur
Rückstromleitung und Verbesserung
der Signalintegrität herangezogen
werden. Damit ist der Systemintegrator
von der zeit- und kostenintensiven
Aufgabe entlastet, Systemzusammenhänge
im Detail zu analysieren und
die passenden Komponenten zusammenstellen
zu müssen.
Die Schroff-Lösung basiert auf dem
Vorschlag, das Tiefenmaß des Baugruppenträgers
um besagte 2,5 mm zu
verkürzen (Bild 3). Dies ist dank des
modularen Konzepts des Schroff-Baugruppenträgers
europac PRO ohne
größere Schwierigkeiten möglich. Die
Leiterplattenstärke von typisch 3,2 mm
mit der intern entwickelten mechanischen
Versteifung der Backplane ist
genau auf den Steckverbinder und den
rückwärtigen Übergaberahmen, den
sogenannten Rear-Shroud, abgestimmt.
Beim Einsatz anderer Leiterplattenstärken
kann die Höhe des Rear-
Shrouds ebenfalls entsprechend angepasst
werden.
Auch bei der Auswahl der Rear-
Shrouds gibt es einiges zu beachten.
Sie können dabei helfen, ein fehlerhaftes
Einstecken des Steckverbinders,
zum Beispiel um 180 Grad verdreht
oder um eine oder mehrere Reihen verschoben,
zu verhindern. Dies muss gerade
unter Hot-Swap-Gesichtspunkten
unbedingt sichergestellt werden.
Bild 6. AB-Shrouds bieten eine sichere Führung der
Steckverbinder und unterbinden ein fehlerhaftes Einstecken
an den Rear-I/Os
Für die Frontseite kommen üblicherweise
im 2-mm-Steckverbindersystem
die A- und B-Module (Bild 4) zum
Einsatz. Das A-Modul bietet bei einem
Verlust von drei Kontaktreihen (Reihe
12, 13, 14) einen sogenannten Multifunktionsblock,
der eine Führung und
Zentrierung des Gegensteckverbinders
sicherstellt sowie eine Kodierung ermöglicht.
Das B-Modul lässt sich hingegen
in jeder beliebigen Position, sogar
um 180 Grad verdreht, einstecken.
Je Steckplatz wird daher mindestens
ein A-Modul verwendet, beim CompactPCI-Bus
sind die Positionen P1
und P4 damit bestückt (Bild 5).
Der Steckverbinder auf P1, der dieses
Führungsteil aufweist, hat keine rückseitige
Übergabe, er kontaktiert die ersten
32-Bit des PCI-Busses sowie Statussignale.
Wird für Rear-I/O der Steckplatz
P4 mitbenutzt, treten keine Probleme
auf, da dort ein Übergaberahmen mit
Führung vorhanden ist.
Seit einiger Zeit existieren aber auch
Rear-I/O-Karten für den CompactPCI,
die die rückwärtigen Signale nur auf P3
und/oder P5 abgeben, wie es bei der
H110-Computer-Telefonie-Backplane
der Fall ist. Hier gibt es keinerlei
Führung für das rückseitige Board im
Steckmoment. Die Kartenführungsschienen
schließen zwar ein um 180
Grad verdrehtes Stecken aus, sie können
jedoch nicht pingenau führen. Ein vertikaler
Versatz beim schrägen Einführen
des Boards um eine oder zwei Reihen
kann durchaus auftreten, was vom
Steckverbinder mechanisch, vom System
jedoch nicht elektrisch toleriert
wird.
Lösen lässt sich das Problem mit den
sogenannten AB-Shrouds (Bild 6). Hier
sind in der Seitenwand zu Lasten von jeweils
drei Ground-
Pins Führungen eingelassen,
wie sie
vom A-Modul her
bekannt sind. Als
frontseitiger Steckverbinder
kommt
ein sogenanntes
AB-friendly-Modul
zum Einsatz, das
jeweils im Bereich
der Führung kurze
Ground-Pins aufweist.
Diese sind im
vorderen Steckbe-
reich vorhanden und
auch mit Ground
kontaktiert, so dass
dort keine Ände-
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rung zum reinen B-Modul auffällt – weder
mechanisch noch elektrisch. Dabei
ist das Paar AB-Shroud und AB-friendly-Steckverbinder
in vollem Umfang
rückwärts kompatibel, das heißt B-Module
können in AB-Shrouds eingesetzt
werden. Umgekehrt funktioniert es
nicht, so kann eine neue Rear-I/O-Karte
mit AB-Steckverbindern auf der Position
P3 oder P5 nicht in eine Backplane
eingesetzt werden, die noch nach altem
Prinzip mit B-Shrouds auf diesen Positionen
bestückt ist. Daher werden alle
künftigen Schroff-Backplanes mit den
neuen AB-Shrouds auf den Positionen
P3 und P5 ausgerüstet. Dies entlastet
Beispiel für ein komplettes
Gehäusesystem
wiederum den Systemintegrator davon,
für sein Rear-I/O-Board den Shroud auf
der richtigen Position zu bestellen.
Detailliertes Know-how nicht nur in
der 19-Zoll-Technik, sondern auch in
der Backplane-Technik versetzt Pentair
Enclosures mit seinen Schroff-Produkten
in die Lage, CompactPCI-Lösungen
anbieten zu können, die auch
die Rear-I/O-Potentiale voll ausschöpfen.
Im Rahmen des flexiblen Mikrocomputer-Packaging-Angebots
stehen
komplette Systeme zur Verfügung, die
sich zum Beispiel aus 19-Zoll-Baugruppenträger
und Backplanes sowie
integrierten Netzgeräten, geeigneten
EMV-Maßnahmen und applikationsspezifischem
thermischen Management
zusammensetzen. Der Anwender
braucht nichts weiter zu tun, als seine
CompactPCI-Boards einzuschieben
und das System einzuschalten. (rk)
(Dietmar Mann und Andreas Lenkisch,
Schroff)
Schroff
Tel: 0 70 82/79 44 43
Kennziffer 300
Systeme 9/2000