一種可編程 ExpressCard 解決方案
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在桌面計算機市場(chǎng)（圖1b），無(wú)論PC制造商還是最終用戶(hù)，都強烈希望向密封盒模型遷移，擁抱通過(guò)抽屜式擴展卡這種已在筆記本計算機領(lǐng)域應用達十年之久的輕松的傻瓜式升級方式。桌面計算機領(lǐng)域的這一趨勢為最終用戶(hù)帶來(lái)易用性，使PC制造商實(shí)現更少維修成本，因為最終用戶(hù)將無(wú)需因打開(kāi)其桌面計算機而有機會(huì )損壞機器。ExpressCard技術(shù)可能會(huì )擴展到基于PC的電器中，如多媒體盒和IP機頂盒等。
ExpressCard技術(shù)
ExpressCard標準規定，所有ExpressCard模塊可以支持USB2.0或PCIExpress（或同時(shí)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接口而設計的模塊。ExpressCard標準還支持熱拔插功能，具有嚴格的外形規格、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)
主機系統可以提供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-寬度模塊設計的插槽中，但反之不可。
發(fā)熱極限定義為“插槽內”耗散。發(fā)熱極限為ExpressCard/34模塊1.3W，ExpressCard/54模塊2.1W。ExpressCard技術(shù)規定PCIExpress必須采用活動(dòng)狀態(tài)L0和活動(dòng)狀態(tài)L1電源管理?；顒?dòng)狀態(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(guò)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規范一個(gè)制定完善的部分，PCIExpress規范同樣提供了支持。ExpressCard模塊用戶(hù)可以隨時(shí)安裝和拆下模塊，無(wú)需關(guān)閉主機。此外，PCIExpress和USB2.0的自動(dòng)檢測與配置功能允許主機系統無(wú)需使用外部插槽控制器即可支持ExpressCard技術(shù)。需要使用一個(gè)ExpressCard電源開(kāi)關(guān)來(lái)控制到插槽的電源。
WindowsXP和2000未對PCI和PCIExpress設備提供內在發(fā)現支持。但從WindowsLonghorn開(kāi)始，PCIExpress設備的移除和發(fā)現將像今天的USB設備那樣優(yōu)雅無(wú)縫。
PX1011APCIExpressPHY和Spartan-3EFPGA
飛利浦半導體公司和賽靈思公司共同為新興的ExpressCard市場(chǎng)提供一種低成本可編程PCIExpress解決方案。我們的解決方案通過(guò)飛利浦PX1011APCIExpressPHY、賽靈思®Spartan-3EFPGA和賽靈思LogiCOREPCIExpressIP核，提供完全符合規范的x1PCIExpress端點(diǎn)。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規范的完全符合，滿(mǎn)足了ExpressCard規范的要求。此外，該解決方案的可編程、可重配置結構，還使您能夠構建具有創(chuàng )新性的ExpressCard應用，如多功能卡或智能外設，并降低與元件庫存和合格鑒定與關(guān)的成本。
許多新興ExpressCard應用由于封裝、功耗、信號完整性或其他技術(shù)要求而無(wú)法使用現有半導體器件。與其等待制造出符合要求的芯片，不如使用我們的經(jīng)過(guò)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(shí)間和較長(cháng)的在市時(shí)間。最終產(chǎn)品的設計、測試和發(fā)運可在幾周之內完成――而且一旦出現未預見(jiàn)到的問(wèn)題，您可以隨時(shí)升級或修復硬件。
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規范v1.0a和v1.1。PX1011A可同時(shí)服務(wù)于ExpressCard/34和ExpressCard/54應用。PX1011A具有以下支持ExpressCard應用的關(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ExpressCard/34模塊上可用面積的很小部分
支持活動(dòng)狀態(tài)L0和L1模式
在可選的L2模式下，可以使用一個(gè)邊帶WAKE#信號作為L(cháng)2電源模式的喚醒機制
賽靈思Spartan-3EFPGA和PCIExpressIP核
賽靈思PCIExpressIP核是為Spartan-3EFPGA設計的，并具有較小的資源使用量。它實(shí)現了PCIExpress規范定義的所有邏輯和事務(wù)層，例如對于Spartan-3E500器件來(lái)說(shuō)，可剩余大約50%的設計資源。
Spartan-3EFPGA使用250MHzPXPIPE標準（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(shí)現發(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規范的機械要求。PCIExpressIP核具有ExpressCard應用所要求的以下特性：
完全符合PCIExpress基本規范v1.1
每個(gè)方向2.5Gbps帶寬
資源利用率
5,408-5,708個(gè)LUT
六個(gè)塊RAM
3,920-4,017個(gè)觸發(fā)器
PCI/PCIExpress電源管理功能
活動(dòng)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(shí)適用于ExpressCard/34和ExpressCard/54應用。
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認證專(zhuān)題小組進(jìn)行的PCIExpress認證測試，并進(jìn)入PCI-SIG集成商目錄。
使用飛利浦/賽靈思解決方案，應用可以充分利用由PCIExpress帶來(lái)的2.5Gbps高吞吐率優(yōu)勢，同時(shí)享受可編程解決方案的靈活性。
DVB-TExpressCard/34演示設備
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(gè)可編程ExpressCard應用，該應用由飛利浦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演示設備插在一臺筆記本計算機ExpressCard插槽內，接收來(lái)自一臺實(shí)況電視發(fā)射器的DVB-T信號。流式TV接收在筆記本計算機上顯示。
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傳輸流轉換為PCIExpress包（與主機處理器通信需要），其選擇基于以下優(yōu)點(diǎn)：
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)品增強等未來(lái)保護和跟上ExpressCard標準修改
提高了客戶(hù)產(chǎn)品間的重復利用性
結論
隨著(zhù)ExpressCard技術(shù)開(kāi)始在筆記本計算機中流行，隨后將進(jìn)入桌面計算機和其他基于PC的電器中，如媒體盒和IP機頂盒等。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(lái)幾年內的眾多新興應用。
作者：
HoWaiWong-Lam ，營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理 飛利浦半導體公司 ho.wai.wong-lam@philips.com
AbhijitAthavale， 高級營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理 賽靈思公司 abhijit.athavale@xilinx.com
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