本實(shí)用新型屬于測試測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PXIe總線嵌入式零槽控制器。

背景技術(shù)：

隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展，被測信號頻率越來越高，測試數(shù)據(jù)吞吐量越來越大，PXIe總線自動測試系統(tǒng)以高性能、高帶寬、高可靠性等特點(diǎn)，逐步成為測試測量技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。

PXIe總線自動測試系統(tǒng)中，PXIe機(jī)箱為PXI/PXIe功能模塊提供連接平臺，可為各模塊提供工作電源、觸發(fā)等功能，PXIe總線零槽控制器實(shí)現(xiàn)對PXIe機(jī)箱內(nèi)各功能模塊的通訊及控制。

PXIe總線零槽控制器是PXIe總線自動測試系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，用于系統(tǒng)中各功能模塊的控制與通信，按照實(shí)現(xiàn)方式的不同，通常分為嵌入式和外掛式兩種類型。PXIe總線PXIe總線嵌入式零槽控制器將計算機(jī)和PXIe通信鏈路擴(kuò)展功能集于一體，能夠有效提升PXIe總線自動測試系統(tǒng)的集成度。

PXIe總線嵌入式零槽控制器屬于測試測量技術(shù)領(lǐng)域，符合PCIe總線規(guī)范R2.0和PXIe硬件規(guī)范R1.0，滿足自動測試系統(tǒng)對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是提供一種PXIe總線嵌入式零槽控制器，主要由核心板和主板兩部分組成，為PXIe 3槽位3U標(biāo)準(zhǔn)模塊，插入PXIe機(jī)箱的系統(tǒng)槽中，可組成以PXIe機(jī)箱和功能模塊為核心的自動測試系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于：

PXIe總線嵌入式零槽控制器，包括核心板以及主板，所述的核心板與主板之間通過連接器AB和連接器CD連接；所述的核心板包括CPU、內(nèi)存以及Intel QM77 芯片組；Intel QM77 芯片組引出VGA 信號、LVDS 信號、8×USB2.0 信號、6 路PCIe 總線信號、GPIs/GPOs 信號、4×SATA 信號、Ethernet信號、LPC 總線信號、SMBUS 信號、電源管理和控制信號以及I²C信號至AB連接器； Intel QM77 芯片組引出3×HDMI /DVI/DisplayPort 信號、PCI 總線信號、IDE 信號以及風(fēng)扇控制器信號至CD連接器。

所述的主板通過連接器AB和連接器CD引出核心板信號，實(shí)現(xiàn)DVI-I接口電路、RS-232串口電路、千兆以太網(wǎng)口、USB接口、GPIB接口電路、TRIG接口電路、PXIe接口電路各部分功能以及復(fù)位功能；并通過模擬ATX供電時序電路提供核心板所需電源以及電壓變換提供主板所需電源。

所述的PXIe接口電路包括PXIe系統(tǒng)槽連接器、時鐘電路以及PCIe交換開關(guān)，其中，PXIe接口電路通過PCIe交換開關(guān)將連接器AB引出的×4 PCIe信號擴(kuò)展為4路×4 PCIe信號送至PXIe系統(tǒng)槽；其中，時鐘電路通過PCIe時鐘緩沖器擴(kuò)展出5路參考時鐘，1路供給PCIe交換開關(guān)，另外4路供給4路×4 PCIe鏈路；PXIe接口及PCIe時鐘電路實(shí)現(xiàn)與機(jī)箱背板的4路×4PCIe鏈接，并提供PCIe鏈路工作所需的時鐘。

所述的GPIB接口電路包括依次連接的PCI接口總線芯片、FPGA、GPIB總線驅(qū)動器以及GPIB總線接口，所述的FPGA通過IP核設(shè)計實(shí)現(xiàn)配置，實(shí)現(xiàn)PCI總線與GPIB總線的轉(zhuǎn)換。

所述的TRIG接口電路包括依次連接的I²C IO擴(kuò)展芯片、邏輯總線開關(guān)、前面板TRIG、緩存驅(qū)動芯片以及機(jī)箱背板；

TRIG接口電路通過I²C IO擴(kuò)展芯片擴(kuò)展出8路數(shù)字IO，作為邏輯總線開關(guān)的使能信號，前面板TRIG接口與機(jī)箱背板的8路TRIG信號作為邏輯總線開關(guān)的輸入輸出信號，通過控制邏輯總線開關(guān)的使能信號，實(shí)現(xiàn)前面板接口與機(jī)箱背板的8路TRIG信號雙向觸發(fā)功能。

所述的DVI-I接口電路包括HDMI電平轉(zhuǎn)換器、電平轉(zhuǎn)換與同步緩沖器以及DVI-I連接器；其中，HDMI電平轉(zhuǎn)換器的輸出直接與DVI-I連接器的DVI-D 信號連接，電平轉(zhuǎn)換與同步緩沖器的輸出與DVI-I連接器的VGA信號連接。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于：

PXIe總線嵌入式零槽控制器集成計算機(jī)和PXIe鏈路功能，使用靈活方便，提升了系統(tǒng)的集成度，在便攜式系統(tǒng)更具優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為PXIe總線嵌入式零槽控制器總體原理框圖。

圖2為PXIe總線嵌入式零槽控制器核心板原理框圖。

圖3為主板之PXIe接口電路原理框圖。

圖4為主板之GPIB接口電路原理框圖。

圖5為主板之TRIG接口電路原理框圖。

圖6為主板之DVI-I接口電路原理框圖。

圖7為主板之模擬ATX供電時序電路原理框圖。

圖8為主板之其它接口電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

PXIe總線嵌入式零槽控制器，包括核心板以及主板，所述的核心板與主板之間通過連接器AB和連接器CD連接；所述的核心板包括CPU、內(nèi)存以及Intel QM77 芯片組；Intel QM77 芯片組引出VGA 信號、LVDS 信號、8×USB2.0 信號、6 路PCIe 總線信號、GPIs/GPOs 信號、4×SATA 信號、Ethernet信號、LPC 總線信號、SMBUS 信號、電源管理和控制信號以及I²C信號至AB連接器； Intel QM77 芯片組引出3×HDMI /DVI/DisplayPort 信號、PCI 總線信號、IDE 信號以及風(fēng)扇控制器信號至CD連接器。

所述的主板通過連接器AB和連接器CD引出核心板信號，實(shí)現(xiàn)DVI-I接口電路、RS-232串口電路、千兆以太網(wǎng)口、USB接口、GPIB接口電路、TRIG接口電路、PXIe接口電路各部分功能以及復(fù)位功能；并通過模擬ATX供電時序電路提供核心板所需電源以及電壓變換提供主板所需電源。

所述的PXIe接口電路包括PXIe系統(tǒng)槽連接器、時鐘電路以及PCIe交換開關(guān)，其中，PXIe接口電路通過PCIe交換開關(guān)將連接器AB引出的×4 PCIe信號擴(kuò)展為4路×4 PCIe信號送至PXIe系統(tǒng)槽；其中，時鐘電路通過PCIe時鐘緩沖器擴(kuò)展出5路參考時鐘，1路供給PCIe交換開關(guān)，另外4路供給4路×4 PCIe鏈路；PXIe接口及PCIe時鐘電路實(shí)現(xiàn)與機(jī)箱背板的4路×4PCIe鏈接，并提供PCIe鏈路工作所需的時鐘。

所述的GPIB接口電路包括依次連接的PCI接口總線芯片、FPGA、GPIB總線驅(qū)動器以及GPIB總線接口，所述的FPGA通過IP核設(shè)計實(shí)現(xiàn)配置，實(shí)現(xiàn)PCI總線與GPIB總線的轉(zhuǎn)換。

所述的TRIG接口電路包括依次連接的I²C IO擴(kuò)展芯片、邏輯總線開關(guān)、前面板TRIG、緩存驅(qū)動芯片以及機(jī)箱背板；

TRIG接口電路通過I²C IO擴(kuò)展芯片擴(kuò)展出8路數(shù)字IO，作為邏輯總線開關(guān)的使能信號，前面板TRIG接口與機(jī)箱背板的8路TRIG信號作為邏輯總線開關(guān)的輸入輸出信號，通過控制邏輯總線開關(guān)的使能信號，實(shí)現(xiàn)前面板接口與機(jī)箱背板的8路TRIG信號雙向觸發(fā)功能。

所述的DVI-I接口電路包括HDMI電平轉(zhuǎn)換器、電平轉(zhuǎn)換與同步緩沖器以及DVI-I連接器；其中，HDMI電平轉(zhuǎn)換器的輸出直接與DVI-I連接器的DVI-D 信號連接，電平轉(zhuǎn)換與同步緩沖器的輸出與DVI-I連接器的VGA信號連接。

如圖7所示為PXIe嵌入式控制器主板之模擬ATX供電時序電路原理框圖，PXIe機(jī)箱接通交流電時，+5Vaux電源為PXIe總線嵌入式零槽控制器供電；PXIe機(jī)箱電源開關(guān)按下時，其背板輸出PWR_BTN#信號至PXIe總線嵌入式零槽控制器，PXIe總線嵌入式零槽控制器產(chǎn)生SUS_S3#信號，經(jīng)反向電路轉(zhuǎn)換后連接至機(jī)箱背板的PS_ON信號，PXIe機(jī)箱檢測到該信號后，啟動+12V、+5V、+3.3V電源輸出；PXIe總線嵌入式零槽控制器通過電源監(jiān)控芯片對背板+12V、+5V、+3.3V三種電源同時監(jiān)測，當(dāng)+12V、+5V、+3.3V電源均穩(wěn)定輸出時，PXIe機(jī)箱背板系統(tǒng)槽輸出PWR_OK信號，控制延時電路使PWR_OK信號延遲至少100ms后送入PXIe總線嵌入式零槽控制器；PXIe總線嵌入式零槽控制器檢測到PWR_OK信號后，表示各路電源輸出均正常，PXIe總線嵌入式零槽控制器開始正常上電，BIOS運(yùn)行，產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位及外設(shè)復(fù)位。

如圖8所示為PXIe嵌入式控制器主板之其它接口電路原理框圖，包括網(wǎng)口、USB2.0接口、串口、復(fù)位及指示燈設(shè)計。千兆以太網(wǎng)接口中的LAN Magnetic用于電氣隔離和共模抑制，增強(qiáng)傳輸距離和抗干擾能力。USB接口的電源分配電路用于USB接口的過流保護(hù)；保護(hù)電路用于對USB電路的ESD保護(hù)。串口電路通過USB轉(zhuǎn)UART橋接芯片實(shí)現(xiàn)USB到RS232串口信號的轉(zhuǎn)換。復(fù)位電路主要通過外復(fù)位按鈕實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的復(fù)位。指示燈包括電源指示燈、硬盤指示燈、2個用戶指示燈和2個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈，便于用戶觀察零槽控制器的工作狀態(tài)。