[發(fā)明專利]一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的5端口PCIE總線交換板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910510564.2
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN110275857A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市英貝特航天科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/42
• 分類號(hào): G06F13/42;G06F13/40;G06F1/26
• 代理公司: 天津市尚文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 程昊

一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的5端口PCIE總線交換板包括XMC連接器單元、電源轉(zhuǎn)換單元、PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元、PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元及標(biāo)準(zhǔn)XMC板型背板；結(jié)構(gòu)簡單，且電路連接容易，成本低，不但可靠性和安全性高，還可以實(shí)現(xiàn)5端口PCIEx1總線的擴(kuò)展交換，有助于工程推廣及應(yīng)用。

（一）技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及XMC（XMC-compliant mezzanine card，交換夾層卡）標(biāo)準(zhǔn)接口卡領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的5端口PCIE（Peripheral Component InterconnectExpress，外圍組件互連擴(kuò)展）總線交換板。

（二）背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代處理器技術(shù)的發(fā)展，在互連領(lǐng)域中，使用高速差分總線替代并行總線是大勢所趨。與單端并行信號(hào)相比，高速差分信號(hào)可以使用更高的時(shí)鐘頻率，從而使用更少的信號(hào)線，完成之前需要許多單端并行數(shù)據(jù)信號(hào)才能達(dá)到的總線帶寬。PCIE總線就是使用了高速差分總線，使其具有數(shù)據(jù)傳輸速率快、擴(kuò)展靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于PCIE總線的優(yōu)勢明顯，在幾乎所有現(xiàn)代PC（Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī)）機(jī)中，PCIE總線作為主要的主板級(jí)互連，將主機(jī)系統(tǒng)處理器與集成外設(shè)連接起來，并且可以附加外設(shè)擴(kuò)展卡。

XMC作為PCIE總線的一種接口形式，與金手指等其他接口相比具有連接牢靠、抗振動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。由于其優(yōu)勢明顯，所以XMC接口被廣泛應(yīng)用在加固計(jì)算機(jī)中，作為擴(kuò)展接口板來使用。因此，非常有必要設(shè)計(jì)一款一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的PCIE總線交換板來滿足惡劣環(huán)境條件下客戶對PCIE總線外設(shè)的使用需求。

（三）發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的5端口PCIE總線交換板，它可以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，是一種結(jié)構(gòu)簡單、連接牢固、可靠性及安全性高的PCIE總線交換板，可以實(shí)現(xiàn)5端口PCIEx1總線的擴(kuò)展交換。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于XMC標(biāo)準(zhǔn)接口的5端口PCIE總線交換板，其特征在于它包括：XMC連接器單元、電源轉(zhuǎn)換單元、PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元、PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元及標(biāo)準(zhǔn)XMC板型背板；其中，所述XMC連接器單元、PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元、PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元和電源轉(zhuǎn)換單元均集成在標(biāo)準(zhǔn)XMC板型背板上；所述XMC連接器單元的輸入端連接外部主機(jī)的+5V和+3.3V電源，同時(shí)接收外部PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)、PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，其輸出端與電源轉(zhuǎn)換單元連接，同時(shí)與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元呈雙向連接，與PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元呈單向連接；所述電源轉(zhuǎn)換單元與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元之間呈單向連接，為PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元提供+2.5V和+1.0V電源；所述PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元之間呈單向連接，為PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元提供時(shí)鐘信號(hào)；所述XMC連接器單元與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元呈雙向連接，與PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元呈單向連接；所述XMC連接器單元的輸出端輸出5路PCIEx1總線信號(hào)。

所述XMC連接器單元是由XMC P15連接器和XMC P16連接器構(gòu)成，見圖1；所述XMCP15連接器和XMC P16連接器集成在標(biāo)準(zhǔn)XMC板型背板上；所述XMC P15連接器的輸入端連接外部主機(jī)的+5V和+3.3V電源，同時(shí)接收外部PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)、PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)和復(fù)位信號(hào)，其輸出端與電源轉(zhuǎn)換單元連接，同時(shí)與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元呈雙向連接，與PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元呈單向連接；所述XMC P16連接器與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元呈雙向連接，與PCIE總線時(shí)鐘信號(hào)緩沖單元呈單向連接；所述XMC P16連接器的輸出端輸出5路PCIEx1總線信號(hào)。

電源轉(zhuǎn)換單元是由電源轉(zhuǎn)換單元A和電源轉(zhuǎn)換模塊B構(gòu)成；所述電源轉(zhuǎn)換單元A和電源轉(zhuǎn)換模塊B集成在標(biāo)準(zhǔn)XMC板型背板上；所述電源轉(zhuǎn)換單元A和電源轉(zhuǎn)換模塊B的輸入端與XMC P15連接器連接；所述電源轉(zhuǎn)換單元A和電源轉(zhuǎn)換模塊B與PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元之間呈單向連接，為PCIE總線數(shù)據(jù)信號(hào)交換單元提供+2.5V和+1.0V電源。