[实用新型]一种PCIE交换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式计算机的交换电路，尤其涉及一种PCIE交换电路。 

背景技术

随着嵌入式系统的发展，功能越来越强大，系统内部需要处理的信息量日益增多，主频越来越高，通信系统的接口速率也将更高，需要新一代的总线技术与之相适应。 

PCI Express（以下简称PCIE）总线具备高带宽、高性能、低延迟、低功耗以及传输可靠等优点，应用于嵌入式计算机系统内部不仅可以和已有的PCI技术兼容还可以提供更高的带宽；使多个PCIE设备互连成为可能，超越了传统PCI总线只能系统内部互连的瓶颈；改进了设备间的点对点传输，使系统中设备能够快速便捷的相互通信。 

基于PCIE总线的交换技术应用于嵌入式计算机中，可以实现系统内部多个功能单元之间的高速互连；作为单独的交换单元实现，有利于各功能单元的通用化、标准化和小型化，同时方便系统维护，提高了故障隔离率，进而改善了系统的容错能力。 

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种PCIE交换电路，可以实现系统内部多个功能单元之间的高速互连，有效提高系统性能和容错能力。 

本实用新型的技术解决方案是：一种PCIE交换电路，其特殊之处在于：所述PCIE交换电路包括PCIE信号的处理器单元、PCIE信号的交换单元以及多个功能单元，所述处理器单元与交换单元的上行接口连接；所述功能单元分别与交换单元的下行接口连接。 

上述处理器单元包括PCIE ROOT接口电路，所述PCIE ROOT接口电路与交换单元上行接口连接。 

上述多个功能单元是并行方式分别与交换单元的多个下行接口连接。 

上述功能单元分别包括一个PCIE接口电路，所述PCIE接口电路分别与交换单元的下行接口连接。 

上述交换单元包括100MHz差分晶振、时钟驱动器、交换芯片以及存储芯片，所述时钟驱动器、交换芯片和存储芯片依次连接。 

上述PCIE ROOT接口电路通过32bit 66MHz PCI总线到PCIE总线的转换的桥接芯片实现。 

上述PCIE接口电路包括实现PCIE单通道端口的桥接器、实现LOCAL BUS到内部资源的控制数据的FPGA、将5V电源转换成内部所需的各挡电源的电源转换电路,所述FPGA、电源转换电路分别与桥接器连接。 

上述交换芯片是PI7C9X20508GPANDE交换芯片。 

上述时钟驱动器是PIC620800AE。 

本发明的PCIE交换电路采用了PCIE互连技术，将PCIE交换技术应用到嵌入式计算机中，实现系统内部多个功能单元之间的高速互连，与以往的嵌入式计算机内部互联方式相比，PCIE加快了传输速率，加强了信号质量，提高了系统性能； 

由交换单元提供统一系统时钟，保障了高速信号质量；PCIE交换技术作为独立交换单元实现，与原有的各单元通过PCIE桥片连接到PCIE总线相比，有利于各功能单元的通用化、标准化和小型化，同时方便系统维护，提高了故障隔离率，进而改善了系统的容错能力； 

本嵌入式系统内部数据传输率达到了2.5Gbps，实现了多通道全双工通信；通过软件扫描到PCIE总线上各个设备，控制系统内各个单元。 

附图说明

图1是本实用新型的交换电路结构图； 

图2是本实用新型交换电路的交换单元结构图； 

图3是本实用新型交换电路的时钟驱动器结构图； 

图4 是PCIE ROOT接口电路示意图； 

图5是PCIE接口电路示意图； 

具体实施方式

参见图1，本实用新型提出了一种PCIE交换电路，包括发送PCIE信号的处理器单元1、交换PCIE信号的交换单元2以及多个功能单元3，处理器单元1与交换单元的上行接口21连接，功能单元3分别与交换单元的下行接口22连接；处理器单元1包括PCIE ROOT接口电路， PCIE ROOT接口电路与交换单元上行接口21连接；多个功能单元3是并行方式分别与交换单元的多个下行接口22连接。功能单元3分别包括一个PCIE接口电路31， PCIE接口电路31分别与交换单元的下行接口22连接；