Hay una demanda creciente de placas de circuitos en los sistemas de equipos electrónicos que se pueden enchufar y desenchufar sin apagar la alimentación. Los equipos de conmutación de telecomunicaciones, el procesamiento de transacciones en tiempo real, el control del tráfico aéreo y los sistemas informáticos tolerantes a fallas requieren un tiempo de inactividad mínimo, y la capacidad de reemplazar el hardware sin afectar el sistema es fundamental. Esta función se conoce como inserción en vivo, conexión en caliente o intercambio en caliente y puede implementarse mediante un diseño cuidadoso del hardware y el software de su sistema.
Este documento describe los eventos que ocurren durante la inserción en vivo y las consideraciones al usar productos Philips Logic.
Separación de autobuses
El objetivo durante el intercambio en caliente es realizar la inserción o extracción de la tarjeta y mantener la integridad de los datos en el bus del sistema mientras se evitan daños al sistema host o a los componentes de la tarjeta insertada/extraída. El intercambio en caliente se puede realizar con componentes que proporcionan diferentes niveles de aislamiento de bus. En el primer nivel, necesitamos construir componentes que estén apagados para que no sean dañados por módulos que están apagados mientras están conectados a un bus vivo. Los pines de entrada o salida de los componentes conectados a la interfaz no deben cargar el bus del sistema. La salida también debe permanecer en alta impedancia y tener una función de “desactivación de apagado”. Esta función se muestra en la hoja de datos como una especificación IOFF para admitir el modo de apagado parcial. El circuito IOFF elimina las rutas de corriente a VCC debido a diodos y parásitos.
El segundo nivel de aislamiento admite un modo de apagado con circuitos para mantener las salidas en tres estados durante el encendido o el apagado. Se requiere un circuito de 3 estados de encendido/apagado para evitar la carga y la contención en el bus activo. Esta función se describe en las hojas de datos que se muestran como especificaciones IPU/IPD o IOZPU/IOZPD. El software del sistema debe poder detectar eventos de inserción en vivo, detectar y corregir errores de bus y reinicializar el bus si es necesario.
El tercer nivel de aislamiento incluye un circuito que satisface los dos niveles anteriores y precarga el bus al nivel de voltaje seleccionado. El voltaje de precarga ayuda a reducir las fallas causadas por la impedancia y la capacitancia del bus en las interfaces de inserción en vivo. El circuito de precarga se muestra en la hoja de datos como el pin BIAS V del dispositivo. Este nivel de aislamiento respalda el concepto de inserción/extracción en vivo “perfecta” en un bus activo, sin errores de datos y sin intervención de software.
Se puede comprender mejor una discusión detallada de cómo estas familias lógicas de Philips admiten diferentes niveles de aislamiento al examinar la estructura de los circuitos integrados lógicos y las fallas de bus que se analizan en el siguiente tema.