PCIe-Schnittstelle

PCIe 1751 Karte von Advantech

PCIe-4751 Grundkarte

Ich habe mir bei Conrad die Karte PCIe-1751-AE von Advantech gekauft gekauft und auf Experimentierplatinen die erforderliche Hardware aufgebaut: Grund- und Erweiterungs-Karte. Die Verbindung zwischen PC und MpC wird mittels 68-poligem Kabel von Advantech hergestellt, gibt es mit 1m oder 2m Länge.

Die gleiche Karte gibt es auch als PCI-Karte für ca. 230 €. Die zusätzlichen Karten für die MpC muss man selbst zusammen löten. Auf der Grundkarte muss zusätzlich ein Transistor für die Weichenschaltung montiert werden. Für die Eingabe verwendet die Originalkarte ein Viertel eines XOR-Schmidt-Trigger-IC. Der ist entbehrlich, eine kleine Änderung in der Software übernimmt bei mir dessen Aufgabe.

Diese Konstruktion erreicht die wahnsinnige Umlaufgeschwindigkeit von 1,2 Mio. Umläufen/s. Das verkraftet die nachgeschaltete MpC-Hardware nicht mehr, bei ca. 1 Mio. Umläufen wird die Hardware instabil. Das äußert sich in leisem Klappern der Relais und Flackern der Leds. Deshalb musste in die Software eine Bremse integriert werden, diese wurde variabel angelegt. Mit ca. 100.000 Umläufen/s ca. 35.000 IN und 200.000 OUT-Operationen abhängig von meiner Konfiguration. Ich kann diese Variante auch auf 20 Umläufe bremsen - alles funktioniert einwandfrei.

Neue Grundkarte für die MpC

Grundkarte oben   Grundkarte unten

Transistor Ich benötige für meine Steuerung nur einen Port der Erweiterung, deshalb sind nicht alle Pins angeschlossen. Für die Erweiterung sind nur 8 Bits auf einen 2-reihigen Pfostenstecker gelegt, dazu 8x GND. Der Transistor ist unten links aufgebaut plus zwei Widerstände. (für PA2) Alle anderen Datenleitungen sind mittels Litze auf die entsprechenden Pins rangiert worden. Eine geätzte Platine anzufertigen ist wegen des 68-poligen Steckers nur beidseitig beschichtet möglich! Der abgewinkelte Stecker (SCSI) stammt von Eibtron.com.

Stecker Stecker Lötseite

Die SCSI-Buchse ist umgekehrt mit Hilfe einer kleinen Platine und Abstandshaltern auf der Grundplatine befestigt. Die 68 Pins der Buchse sind in 4 Reihen angeordnet. Die erste Reihe wurde mit der Hilfsplatine verlötet, auch der Metallrahmen. Von der Hilfsplatine zur Grundplatine führen blanke Drähte. Alle weiteren Verbindungen wurden mit isoliertem Draht hergestellt: damit liegen die Ports PA, PB und PC auf der Grundplatine in einer Reihe mit jeweils einem Masseanschluss dazwischen.

Auf der Unterseite der Platine sind noch 2 Widerstände 1k zu erkennen, die sind nicht notwendig. Damit werden die Ports PC6 und PC7 für Versuche auf GND gezogen. Man könnte hier alle Eingänge auf Null ziehen. Vorgabe auf der PCIe-Karte ist 1.

Neue Erweiterungsplatine für die MpC

Erweiterung oben   Erweiterung unten   74HC244N

Für die Erweiterung sind weitere GBUF erforderlich, bei der MpC ist das eine eigene Karte für die Ports PA und PB, für die Ports PD und PE befinden sich die notwendigen IC 74HC244N auf der Erweiterungskarte. Ich benötige nur ein IC für PD. Diese Karte könnte man auch leicht einseitig beschichtet ätzen. Bei mir kam auch eine Experimentierplatine in Freiluftverdrahtung zum Einsatz. Zu beachten sind die gegenüberliegenden und versetzten Anschlüsse am IC. Zusätzlich sollte ein Kondensator 100nF zwischen +5V und GND liegen.

Von der Erweiterung benutze ich nur den SNT-Anschluss und die Ports für die dritte Led-Kette. Meine Anlage läuft jetzt mit der PCIe-Karte. Auf dem PC kann ich jetzt auch zügig mit Delphi programmieren und sogar im Debug-Modus die Modellbahnanlage betreiben.

Teileliste und Schema

  Modellbahn

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