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1 设计原理
如图1所示,该模块由XSJ4连接提供3.3 V电源,在板上使用DC-DC电压转换模块,将3.3 V电压转换为1.5 V电压,提供给PEX8111使用。PEX8111的上行端口(Upstream)为x1的PCI Express接口,下行接口(Downstream)为32位/33 MHz的PCI总线,该PCI接口可以实现PCI总线的Host功能。
2 实现方法
2.1 主要原器件选择
在该设计中采用成熟技术,选用常用、可靠的控制芯片,结合一些常用的外围电路和专用电路实现全部的功能,即选择PEX8111作为接口芯片,利用功能芯片实现硬件逻辑。
PEX8111是PLX公司推出的专门用于PCI Ex-press和PCI总线之间桥接的芯片,它包含1个x1的PCI Express端口和1路32位PCI接口。它的外围电路少,设计简单。
2.2 PCI Express硬件接口实现
每个PCI Express的端口包括两部分信号,端口控制信号和通信信号。端口控制信号包括热插拔控制信号、时钟使能信号、电源使能信号等。通信信号主要由lane信道组成,每个lane信道包含收发差分信号对各一个,每个PCI Express的端口包含的lane信道数是可以伸缩配置的,也就是说包含lane信道的数目是可变的,在该模块中单个端口包含1个lane信道。在lane信道上传输的是高速差分信号,在每个信号差分对上信号的最高的传输速率可以达到2.5 Gb/s。在两个设备之间互连的lane信道需要加入电容隔离直流信号,考虑到传输信号的频率,电容的封装尺寸一般为0402,小的尺寸可以降低电容的串联等效电感,提高电容在高频信号区域的使用性能。