COM载板设计之六
：VGA和音频AC97/HDA接口
载板设计之六：
2.11 VGA
2.11.1 信号定义
所有类型的COM Express模块都应当定义一个模拟VGA RGB接口，接口由3个模拟彩信号（Red、Green、Blue）组成，数字水平和垂直同步信号，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红分量，驱动37.5欧姆负载O模拟模拟输出
VGA_GRN B91 2 VGA绿分量，驱动37.5欧姆负载O模拟模拟输出
VGA_BLU B92 3 VGA兰分量，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
VGA_VSYNC B94 14 VGA垂直同步信号O 3.3V CMOS
VGA_I2C_CK B95 15 DDC I2C时钟O 3.3V CMOS
VGA_I2C_DAT B96 12 DDC I2C数据I/O 3.3V CMOS
GND 5,8,10 地
DDC_POWER 9 DDC电源，用于监视器的EEPROM供电电源
N.C 4,11 不连接
2.11.2 VGA连接器
图26 VGA连接器HDSUB15
2.11.3 VGA参考设计
图27 VGA参考设计
2.11.4 布线考虑
2.11.4.1 RGB模拟信号
载板上R、G、B每个信号应该有一个150欧姆的下拉电阻，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350MHz，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，如参考设计图所示，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。
2.11.4.2 HSYNC和VSYNC信号
COM Express模块输出的同步信号是3.3V的，因为VGA监视器可能驱动同步信号是5V，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，添加低容性钳位二极管到监视器的同步信号上，这些钳位二极管应该放在5V电源平面和地平面之间，并尽可能距离VGA插座近。
2.11.4.3 DDC接口
COM Express提供了一个专用I2C总线用于VGA接口，从而实现DDC借款，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，而大部分DDC是5V的，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。
2.11.4.4 ESD保护/EMI接口
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，如Semtech提供多种低容性的ESD抑制器件，比如RCLAMP502B。
2.13 AC’97和HDA数字
数字音频接口
音频接口
COM Express规范定义了7个信号，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。
2.1
3.1 信号定义
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，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，这时，在模块的BIOS中应该有个选择，只能选择其一，不可能两个混合使用。
AC’97或HDA Codec通常作为主codec来连接，codec的ID是00，使用数据线AC_SDIN0，可以还有2个Codecs：ID：01（连接到AC_SDIN1），ID：10（连接到AC_SDIN1）。
ac97连接主音频Codec到AC_SDIN0，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，这个时钟也可以驱动第二个或第三个音频CODEC，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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3.2 参考设计
2.1
3.2.1 AC’97
图31 AC’97参考设计
图32 音频放大器：