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Schnittstellendefinitionen über Einheitsblätter


Um die Kompatibilität von Komponenten, Funktionsträgern und Bausteinen unterschiedlicher Hersteller und Entwickler sicherzustellen, sind Schnittstellen definiert worden. Diese sind im VDMA-Einheitsblatt „Schnittstellen der Mikrosystemtechnik“ (Nr. 66305), beschrieben.
Grundlegend definiert sind die:
  • geometrische Schnittstelle
  • elektrische Schnittstelle der Bausteine
  • elektrische oder mechanische Schnittstelle der Funktionsträger

Die geometrische Schnittstelle beschreibt die Grundabmessung und Form der Bausteine bis zum Funktionsträger. Grundlegend ist die quadratische Form, die in den Abmessungen 5 bis 25 Millimetern Kantenlänge in Stufen von 2,5 Millimetern variieren kann. Aktuell hat sich eine Abmessung von 12,5 Millimetern am Markt durchgesetzt. Die geometrische Schnittstelle hat Gültigkeit bei dem Funktionsträger und dem Prototypen – in den Stufen 1 und 2 des Entwicklungskonzepts. Die elektrische Schnittstelle hat Gültigkeit beim Funktionsträger, also in Stufe 1 des Entwicklungskonzepts.

Sie beschreibt sowohl die Lage der Anschlüsse als auch deren Belegung. Die elektrische Schnittstelle befindet sich auf der Unter- und Oberseite des Bausteins und ist ausgeführt als Grid Array im Raster von 1,27 Millimetern. Die Anschlüsse können als Kontaktflächen oder als Verbindungselement (Steckverbindung) ausgeführt sein. Darüber hinaus sind die Anschlüsse auch hinsichtlich ihrer Signalbelegung definiert. Um einerseits eine Kompatibilität von Bausteinen unterschiedlicher Hersteller sicherzustellen und andererseits kein allzu starres System zu definieren, wurde die Anschlussbelegung in drei Kategorien unterteilt.

1. Definierte Anschlussbelegung:
Die Anschlusszuweisungen sind verbindlich und müssen bei allen Bausteinen eingehalten werden. Dies betrifft Anschlüsse wie die Spannungsversorgung (UA, UD, GA, GD) und die Kommunikation (RXD, TXT, CAN). Die Anschlüsse sind bei aktiven Elementen mit diesem Signal zu belegen oder bei passiven Elementen zwingend hindurchzuführen
Anschlussbelegung
Am Beispiel eines Bausteins der Größe 12,5 Millimeter ist die Anschlussbelegung der elektrischen Schnittstelle erkennbar.

2. Vorzugsbelegung:
Für übliche Aufbauformen gewährleisten Vorzugsbelegungen die Kompatibilität. Es geht um eine prinzipielle Unterteilung in Digital- und Analoganschlüsse sowie für einzelne Anschlüsse um die Belegung. Dies betrifft insbesondere digitale Signale wie die interne Kommunikation und die Auswahllogik. Unterbrechungen der Leitung oder Signalwechsel sind prinzipiell möglich.

3. Freie Anschlüsse:

Diese Anschlüsse sind für anwendungsspezifische Funktionen frei verfügbar. Unterbrechungen der Leitungen oder Signalwechsel sind auch in diesem Fall möglich.

Die elektromechanische Schnittstelle übernimmt die direkte Verbindung zwischen Funktionsträgern. Sowohl Geometrie als auch Ausführung der umlaufenden Kontaktierung wie auch deren Belegung sind festgelegt. Die Definition gilt derzeit für Funktionsträger der Größe 12,5 x 12,5 Millimeter.

An jeder Außenseite der quadratischen Grundfläche befinden sich 13 Anschlüsse mit einem Rastermaß von 0,8 Millimetern.

Die Anschlüsse haben auf der Ober- und Unterseite der Komponente jeweils eine Kontaktfläche für die Verbindung durch Löten. Als Montagehilfe sind in den Ecken Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,6 beziehungsweise 0,8 Millimetern definiert, die insbesondere bei manueller Montage der Funktionsmuster oder im Prototypenbau die Herstellung erleichtern.