[实用新型]PCI-Express信号接入扩展机箱

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种PCI-Express信号接入扩展机箱，尤其是一种为满足那些需要更多的各种PCI-Express信号接入的应用需求的扩展机箱。

背景技术

PCI-Express总线是一种完全不同于过去PCI总线的一种全新总线规范，与PCI总线共享并行架构相比，PCI-Express总线是一种点对点串行连接的设备连接方式，点对点意味着每一个PCI-Express设备都拥有自己独立的数据连接，各个设备之间并发的数据传输互不影响，而对于过去PCI那种共享总线方式，PCI总线上只能有一个设备进行通信，一旦PCI总线上挂接的设备增多，每个设备的实际传输速率就会下降，性能得不到保证。PCI-Express以点对点的方式处理通信，每个设备在要求传输数据的时候各自建立自己的传输通道，对于其他设备这个通道是封闭的，这样的操作保证了通道的专有性，避免其他设备的干扰。

在传输速率方面，PCI-Express总线利用串行的连接特点将能轻松将数据传输速度提到一个很高的频率，达到远超出PCI总线的传输速率。PCI-Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括x1、x4、x8以及x16(x2模式将用于内部接口而非插槽模式)，其中X1的传输速度为250MB/s，而X16就是等于16倍于X1的速度，即是4GB/s。与此同时，PCI-Express总线支持双向传输模式，还可以运行全双工模式，它的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。因此连接的每个装置都可以使用最大带宽，PCI-Express接口设备将有着比PCI设备优越的多的资源可用。

但是，传统设备中的PCI-Express插槽数量有限，不能满足那些需要更多的各种PCI-Express信号接入的应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于利用高性能的PCI-Express总线技术，基于FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)和桥芯片PEX8696而设计一种PCI-Express扩展系统，即提供一种PCI-Express信号接入扩展机箱以解决现有技术中的设备无法提供更多的PCI-Express信号接入的问题。

使用该设备，用户可以分别将信号采集卡(如RGB、SDI、HDMI、Video、IP)插入到PCI-Express插槽，扩展多个PCI-Express插槽，可扩展至最大128路信号接入，如采用设备级联可达更多。

为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案是这样实现的，

它的主要结构包括一个PCI-Express卡、一个18槽PCI-Express机箱、一个电源，以及连接线缆，PCI-Express卡为串行的高速计算机总线，它具有高度的可扩展性，并具有高速、串行的诸多优点，同时兼容PCI-Express的应用和驱动，支持的速率从5GB/s-80GB/s。

扩展的PCI-Express机箱全面兼容PCI-Express的即插即用、中断、IO地址等功能。它和本地PCI-Express总线完全一致，不会带来任何冲突。扩展机箱中可进行热插拔的PCI-Express卡的驱动程序和应用程序不需要做任何更改。

具体的，本实用新型的PCI-Express信号接入扩展机箱，包括机箱壳体、PCI-Express插槽扩展板、电源、连接线，PCI-Express插槽扩展板和电源置于机箱壳体内，PCI-Express插槽扩展板与电源、PCI-Express插槽扩展板与外部设备之间通过连接线相连接，电源为12V直流电源。PCI-Express插槽扩展板与外部设备之间通过iPASS连接线相连接，线缆长度最长为2米。

其中，PCI-Express插槽扩展板包括18个PCI-Express插槽，4个PCI-Express Switch交换芯片，一个PCI-Express ReDriver信号调节芯片；18个PCI-Express插槽中，第2至第6插槽与第一PCI-Express Switch交换芯片连接，第8至第12插槽与第二PCI-Express Switch交换芯片连接，第14至第18插槽与第三PCI-Express Switch交换芯片连接，即每组5个共三组；第7、13插槽及第一、第二、第三PCI-Express Switch交换芯片与第四PCI-Express Switch交换芯片连接；第四PCI-Express Switch交换芯片与PCI-Express ReDriver信号调节芯片连接。