一種可編程 ExpressCard 解決方案
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在桌面計算機(jī)市場（圖1b），無論PC制造商還是最終用戶，都強(qiáng)烈希望向密封盒模型遷移，擁抱通過抽屜式擴(kuò)展卡這種已在筆記本計算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用達(dá)十年之久的輕松的傻瓜式升級方式。桌面計算機(jī)領(lǐng)域的這一趨勢為最終用戶帶來易用性，使PC制造商實現(xiàn)更少維修成本，因為最終用戶將無需因打開其桌面計算機(jī)而有機(jī)會損壞機(jī)器。ExpressCard技術(shù)可能會擴(kuò)展到基于PC的電器中，如多媒體盒和IP機(jī)頂盒等。
ExpressCard技術(shù)
ExpressCard標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有ExpressCard模塊可以支持USB2.0或PCIExpress（或同時支持兩者），并且所有ExpressCard插槽必須接受為使用480MbpsUSB2.0接口或單通道("x1")2.5GbpsPCIExpress接口而設(shè)計的模塊。ExpressCard標(biāo)準(zhǔn)還支持熱拔插功能，具有嚴(yán)格的外形規(guī)格、電源管理模式和發(fā)熱極限要求。
ExpressCard模塊有兩種尺寸：
ExpressCard/34： 34mm(W)x75mm(L)x5mm(H)
ExpressCard/54： 54mm(W)x75mm(L)x5mm(H)
主機(jī)系統(tǒng)可以提供34-或54-模塊寬度的任意插槽組合。34-mm模塊可以工作在針對54-mm-寬度模塊設(shè)計的插槽中，但反之不可。
發(fā)熱極限定義為“插槽內(nèi)”耗散。發(fā)熱極限為ExpressCard/34模塊1.3W，ExpressCard/54模塊2.1W。ExpressCard技術(shù)規(guī)定PCIExpress必須采用活動狀態(tài)L0和活動狀態(tài)L1電源管理?；顒訝顟B(tài)電源管理(activestatepowermanagement,ASPM)支持極為積極的硬件發(fā)起電源管理功能性，超越了通過使用PCI-PM和ACPI（高級配置與電源接口）軟件電源管理技術(shù)所能獲得的功能。
熱拔插功能性是CardBus和USB規(guī)范一個制定完善的部分，PCIExpress規(guī)范同樣提供了支持。ExpressCard模塊用戶可以隨時安裝和拆下模塊，無需關(guān)閉主機(jī)。此外，PCIExpress和USB2.0的自動檢測與配置功能允許主機(jī)系統(tǒng)無需使用外部插槽控制器即可支持ExpressCard技術(shù)。需要使用一個ExpressCard電源開關(guān)來控制到插槽的電源。
WindowsXP和2000未對PCI和PCIExpress設(shè)備提供內(nèi)在發(fā)現(xiàn)支持。但從WindowsLonghorn開始，PCIExpress設(shè)備的移除和發(fā)現(xiàn)將像今天的USB設(shè)備那樣優(yōu)雅無縫。
PX1011APCIExpressPHY和Spartan-3EFPGA
飛利浦半導(dǎo)體公司和賽靈思公司共同為新興的ExpressCard市場提供一種低成本可編程PCIExpress解決方案。我們的解決方案通過飛利浦PX1011APCIExpressPHY、賽靈思®Spartan-3EFPGA和賽靈思LogiCOREPCIExpressIP核，提供完全符合規(guī)范的x1PCIExpress端點。該解決方案憑借較低的功耗、先進(jìn)的封裝、信號完整性和對PCIExpress規(guī)范的完全符合，滿足了ExpressCard規(guī)范的要求。此外，該解決方案的可編程、可重配置結(jié)構(gòu)，還使您能夠構(gòu)建具有創(chuàng)新性的ExpressCard應(yīng)用，如多功能卡或智能外設(shè)，并降低與元件庫存和合格鑒定與關(guān)的成本。
許多新興ExpressCard應(yīng)用由于封裝、功耗、信號完整性或其他技術(shù)要求而無法使用現(xiàn)有半導(dǎo)體器件。與其等待制造出符合要求的芯片，不如使用我們的經(jīng)過驗證的二片式可編程解決方案，它為您提供了一種低風(fēng)險的、成本有效的替代選擇，具有較短的上市時間和較長的在市時間。最終產(chǎn)品的設(shè)計、測試和發(fā)運可在幾周之內(nèi)完成――而且一旦出現(xiàn)未預(yù)見到的問題，您可以隨時升級或修復(fù)硬件。
飛利浦PX1011A
飛利浦PX1011A是一款為與低成本FPGA一起使用而優(yōu)化的x12.5GbpsPCIExpressPHY器件。它具有很小的封裝，可提供卓越的發(fā)射和接收性能，符合PCIExpress規(guī)范v1.0a和v1.1。PX1011A可同時服務(wù)于ExpressCard/34和ExpressCard/54應(yīng)用。PX1011A具有以下支持ExpressCard應(yīng)用的關(guān)鍵特性：
正常L0模式下的低功耗特性(300mW)，包括I/O
小而薄的81腳封裝(9x9x1.05mm)，僅占據(jù)ExpressCard/34模塊上可用面積的很小部分
支持活動狀態(tài)L0和L1模式
在可選的L2模式下，可以使用一個邊帶WAKE#信號作為L2電源模式的喚醒機(jī)制
賽靈思Spartan-3EFPGA和PCIExpressIP核
賽靈思PCIExpressIP核是為Spartan-3EFPGA設(shè)計的，并具有較小的資源使用量。它實現(xiàn)了PCIExpress規(guī)范定義的所有邏輯和事務(wù)層，例如對于Spartan-3E500器件來說，可剩余大約50%的設(shè)計資源。
Spartan-3EFPGA使用250MHzPXPIPE標(biāo)準(zhǔn)（基于SSTL_2I/O）與PX1011APHY進(jìn)行通信，并提供豐富的塊RAM資源，您可以使用這些資源實現(xiàn)發(fā)射和接收端緩沖器，以存儲事務(wù)層包。Spartan-3E500FPGA采用很小的球柵陣列封裝，符合ExpressCard規(guī)范的機(jī)械要求。PCIExpressIP核具有ExpressCard應(yīng)用所要求的以下特性：
完全符合PCIExpress基本規(guī)范v1.1
每個方向2.5Gbps帶寬
資源利用率
5,408-5,708個LUT
六個塊RAM
3,920-4,017個觸發(fā)器
PCI/PCIExpress電源管理功能
活動狀態(tài)電源管理(ASPM)
可編程電源管理(PPM)
兼容目前的PCI軟件模型
這種組合式飛利浦/賽靈思PCIExpress解決方案功耗低(700-800mW)，因而同時適用于ExpressCard/34和ExpressCard/54應(yīng)用。
此外，該聯(lián)合解決方案已于2005年6月成功完成由第45號PCI-SIG認(rèn)證專題小組進(jìn)行的PCIExpress認(rèn)證測試，并進(jìn)入PCI-SIG集成商目錄。
使用飛利浦/賽靈思解決方案，應(yīng)用可以充分利用由PCIExpress帶來的2.5Gbps高吞吐率優(yōu)勢，同時享受可編程解決方案的靈活性。
DVB-TExpressCard/34演示設(shè)備
在2006年1月舉辦的消費電子展(CES)上，我們展出了世界上第一個可編程ExpressCard應(yīng)用，該應(yīng)用由飛利浦PX1011APCIExpressPHY與PDD2016DVB-T模塊（圖2），和賽靈思Spartan-3EFPGA與優(yōu)化的賽靈思PCIExpressIP核（圖3）組成。
飛利浦DVB-TExpressCard/34演示設(shè)備插在一臺筆記本計算機(jī)ExpressCard插槽內(nèi)，接收來自一臺實況電視發(fā)射器的DVB-T信號。流式TV接收在筆記本計算機(jī)上顯示。
飛利浦RF解決方案選擇飛利浦/賽靈思聯(lián)合解決方案，將MPEG傳輸流轉(zhuǎn)換為PCIExpress包（與主機(jī)處理器通信需要），其選擇基于以下優(yōu)點：
與競爭解決方案相比，具有較低的總成本
能夠提供進(jìn)一步產(chǎn)品增強(qiáng)等未來保護(hù)和跟上ExpressCard標(biāo)準(zhǔn)修改
提高了客戶產(chǎn)品間的重復(fù)利用性
結(jié)論
隨著ExpressCard技術(shù)開始在筆記本計算機(jī)中流行，隨后將進(jìn)入桌面計算機(jī)和其他基于PC的電器中，如媒體盒和IP機(jī)頂盒等。我們的飛利浦/賽靈思聯(lián)合ExpressCard解決方案提供了一種低成本、低功耗、可編程解決方案，可支持未來幾年內(nèi)的眾多新興應(yīng)用。
作者：
HoWaiWong-Lam ，營銷經(jīng)理 飛利浦半導(dǎo)體公司 ho.wai.wong-lam@philips.com
AbhijitAthavale， 高級營銷經(jīng)理 賽靈思公司 abhijit.athavale@xilinx.com
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