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基于PCI Express 2.0的系统互连交换机设备系统设计

电子设计 ? 2021-04-22 15:30 ? 次阅读

本文档提供了符合IDT的PCI Express 2.0基本规范的系统互连交换机设备系列的系统设计指南。本文档还描述了以下设备接口,并提供了相关的电路板设计建议。

PCI Express接口:端口配置

PES64H16G2的16个端口中的每个端口在统计上分配了4个通道,端口标记为0到15。在默认配置中,SWMODE [3:0] = 0x0,端口0始终是上游端口,其余端口始终是上游端口端口始终是下游端口。在多分区配置SWMOE [3:0] = 0xC或多分区串行EEPROM初始化配置SWMOE [3:0] = 0xD中,所有端口都未连接。通过串行EEPROM或从SMBus接口,可以将任何端口配置为上游端口或下游端口。所有端口均可在最大链路宽度x4(即4条通道)上运行,并支持2.5 GT / S(第一代)和5.0 GT / S(第二代速度)。

参考时钟(REFCLK)电路

开关具有两个差分全局参考时钟输入(GCLKP [1:0] / GCLKN [1:0]),用于生成内部开关逻辑和SerDes所需的所有时钟。差分时钟输入需要信号源来驱动0V共模,并且REFCLK信号必须满足PCI Express卡机电规范中定义的电气规范。参考输入时钟上不需要交流耦合

参考时钟输入支持扩频时钟(SSC),以降低EMI。所需的方法是调整扩频技术,使其不允许在标称频率以上进行调制。这种技术通常称为“向下扩展”。如果使用SSC,则所有时钟都必须来自一个时钟源。这包括交换机本身的时钟,连接到交换机下游端口的设备的时钟,以及连接到交换机上游端口的根联合体芯片组或其他设备(交换机或网桥)的时钟。如果不使用SSC,则树中的每个PCI Express设备都允许使用多个时钟源。

交换机和十五个下游设备的差分时钟可以从时钟缓冲器/发生器(例如ICS9DB803)获得。系统设计人员可以使用其他与Gen2兼容的时钟缓冲器/发生器。ICS9DB803器件用于IDT评估板上。

交换机为交换机的每一侧提供两种时钟操作模式:全局时钟和本地端口时钟。系统设计人员必须配置CLKMODE [2:0]引脚,具体取决于为交换机的上游侧和下游侧选择了哪种模式。有关每种模式的详细信息,请参阅《 PES64H16G2,PES48H12G2或PES32H8G2设备用户手册》。当在上游端口或下游端口上使用非公共时钟时,必须禁用扩频时钟。

重置(基本重置)方案

PERSTN引脚用于复位开关内部的所有逻辑,它是施密特触发器输入,可以从系统或上电复位电路连接到PERST#。在系统中,Tpvperi和Tperst-clk的值取决于使用该开关的机械形状因数。例如,PCIe卡机电规范,修订版2.0,规定了Tperst-clk = 100 μs和Tpvperl = 100 ms的最小值。

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NB7VQ1006M 扇出缓冲器 均衡器接收器 10 Gbps 1.8 V / 2.5 V 具有1:6差分CML输出

NB7VPQ16M 预加重铜缆/电缆驱动器 12.5 Gbps 可编程 1.8 V / 2.5 V 带可选均衡器接收器

16M是一款高性能单通道可编程预加重CML驱动器,带有均衡器接收器,信号增强器,采用1.8 V或2.5 V电源,工作速率高达12.5 Gbps。当与数据/时钟路径串联时,NB7VPQ16M输入将补偿通过FR4 PCB背板或电缆互连传输的降级信号。因此,通过减少铜互连或长电缆损耗引起的符号间干扰ISI来提高串行数据速率。预加重缓冲器通过串行总线通过SDIN,串行数据输入和SCLKI??N,串行时钟输入,控制输入进行控制,并包含提供16个可编程预加重设置的电路,以选择最佳输出补偿电平。这些可选输出电平将处理各种背板长度和电缆线。前四个SDIN位D3:D0将数字选择0dB至12dB的去加重。对于级联应用,移位的SDIN和SCLKI??N信号显示在SDOUT和SCLKOUT引脚上。串行数据位的第5位LSB允许启用接收器的均衡功能。差分数据/时钟输入通过VT引脚包含一对内部50欧姆端接电阻,采用100欧姆中心抽头配置,可接受LVPECL,CML或LVDS逻辑电平。此功能在接收器端提供片上传输线端接,消除了外部元件。 特性 最大输入数据速率> 12.5 Gbps 最大输入时钟频率> 8 GHz 驱动高达18英寸的FR4 ...
发表于 07-31 20:02 ? 142次 阅读
NB7VPQ16M 预加重铜缆/电缆驱动器 12.5 Gbps 可编程 1.8 V / 2.5 V 带可选均衡器接收器

NB7L1008 2.5 V / 3.3 V 1:8 LVPECL扇出缓冲器

3.3V 1:8 LVPECL高性能差分1:8时钟/数据扇出缓冲器。 NB7L1008产生8个相同的时钟或数据输出副本,分别工作在7 GHz或12 Gb / s。 特性 优势 典型最大输入数据速率> 12 Gb / s典型值 高速时钟和数据扇出 数据相关抖动
发表于 07-31 19:02 ? 159次 阅读
NB7L1008 2.5 V / 3.3 V 1:8 LVPECL扇出缓冲器

NB6HQ14M 2.5 V 5 GHz / 6.5 Gbps差分输入至1.8 V / 2.5 V 1:4 CML时钟/数据扇出缓冲器

4M是一款高性能差分1:4 CML扇出缓冲器,带有可选的均衡器接收器。当串联时钟/数据路径分别工作在5GHz或6.5Gb / s时,NB6HQ14M输入将补偿通过FR4 PCB背板或电缆互连传输的劣化信号,并输出四个相同的输入信号CML副本。因此,通过减少铜互连或长电缆损耗引起的符号间干扰(ISI)来提高串行数据速率。 EQualizer ENable引脚(EQEN)允许IN / IN输入流过或绕过均衡器部分。通过设置EQEN实现均衡器功能的控制;当EQEN设置为低时,IN / IN输入旁路均衡器。当EQEN设置为高电平时,IN / IN输入流经均衡器。启动时的默认状态为LOW。因此,NB6HQ14M非常适用于SONET,GigE,光纤通道,背板和其他时钟/数据分配应用。差分输入包含内部50欧姆端接电阻,可通过VT引脚访问。此功能允许NB6HQ14M接受各种逻辑电平标准,例如LVPECL,CML或LVDS。输出具有2.5 V或1.8 V电源供电的灵活性。 1:4扇出设计针对低输出偏斜应用进行了优化。 NB6HQ14M是ECLinPS MAX系列高性能时钟产品的成员。电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 19:02 ? 29次 阅读
NB6HQ14M 2.5 V 5 GHz / 6.5 Gbps差分输入至1.8 V / 2.5 V 1:4 CML时钟/数据扇出缓冲器

NB6L14 时钟/数据扇出缓冲器 1:4差分 3 GHz 2.5 V / 3.3 V 带LVPECL输出

是3.0 GHz差分1:4 LVPECL扇出缓冲器。差分输入包含内部50欧姆端接电阻,可通过VT引脚访问。此功能允许NB6L14接受各种逻辑标准,例如LVPECL,LVCMOS,LVTTL,CML或LVDS逻辑电平。 VREF_AC参考输出可用于重新耦合电容耦合差分或单端输入信号。 1:4扇出设计针对低输出偏斜应用进行了优化。 NB6L14是ECLinPS MAX系列高性能时钟和数据产品的成员。 特性 优势 输入时钟频率> 3.0 GHz 高性能应用程序...
发表于 07-31 18:02 ? 65次 阅读
NB6L14 时钟/数据扇出缓冲器 1:4差分 3 GHz 2.5 V / 3.3 V 带LVPECL输出

NB6L611 时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 3 GHz 2.5 V / 3.3 V 带LVPECL输出

1是差分1:2时钟或数据扇出缓冲器。差分输入包含内部50欧姆端接电阻,可通过VTD引脚访问,并接受LVPECL,CML,LVDS,LVCMOS或LVTTL逻辑电平。 VREFAC引脚是内部生成的电压电源,仅适用于该器件。 VREFAC用作单端PECL或NECL输入的参考电压。对于所有单端输入条件,未使用的互补差分输入连接到VREFAC作为开关参考电压。 VREFAC还可以对电容耦合输入进行反转。使用时,将VREFAC与0.01uF电容去耦,并限制电流源或吸收至0.5mA。不使用时,VREFAC输出应保持打开状态。该器件采用小型3mm x 3mm 16引脚QFN封装。 NB6L611是ECLinPS MAX系列高性能时钟和数据管理产品的成员。 特性 优势 最大输入时钟频率> 3.0 GHz 高性能应用程序 VREFAC参考输出 Rebias电容耦合输入信号 内部输入端接电阻,50欧姆 无外部元件输入需要 应用 时钟/数据分发 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 18:02 ? 84次 阅读
NB6L611 时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 3 GHz 2.5 V / 3.3 V 带LVPECL输出

NB6L11M 时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 带CML输出

M是差分1:2 CML扇出缓冲区。差分输入包含内部50欧姆端接电阻,可通过VT引脚访问,并接受LVPECL,LVCMOS,LVTTL,CML或LVDS逻辑电平。 VREFAC引脚是内部生成的电压电源,仅适用于该器件。 VREFAC用作单端PECL或NECL输入的参考电压。对于所有单端输入条件,未使用的互补差分输入连接到VREFAC作为开关参考电压。 VREFAC还可以对电容耦合输入进行反转。使用时,将VREFAC与0.01uF电容去耦,并将电流源或下限限制在0.5 mA。不使用时,VREFAC输出应保持打开状态。该器件采用小型3x3 mm 16引脚QFN封装。 NB6L11M是ECLinPS MAX系列高性能时钟产品的成员。 特性 优势 最大输入时钟频率> 4 GHz 高性能应用程序 最大0.5ps随机时钟抖动 低抖动输出 VREFAC参考输出 Rebias电容耦合输入信号 内部输入端接电阻,50欧姆 输入无需外部组件 应用 时钟/数据分发 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 18:02 ? 73次 阅读
NB6L11M 时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 带CML输出

NBSG14 SiGe时钟/数据扇出缓冲器 1:4差分 2.5 V / 3.3 V 带RSECL输出

是一款1至4时钟/数据分配芯片,针对超低偏斜和抖动进行了优化。输入采用内部50欧姆端接电阻,可接受NECL(负ECL) ),PECL(正ECL),LVTTL,LVCMOS,CML或LVDS。输出为RSECL(缩小摆动ECL),400 mV。 特性 最高输入时钟频率高达12 GHz 最高输入数据速率高达12 Gb / s典型值 50Ω内部输入端接电阻器 30 ps典型上升和下降时间 125 ps典型传播延迟 RSPECL输出,工作范围:V = 2.375 V至3.465 V,V EE = 0 V RSNECL输出,RSNECL或NECL输入,工作范围:V CC = 0 V,V EE = -2.375 V至-3.465 V RSECL输出电平(400 mV峰峰值输出) , 与现有的2.5 V / 3.3 V LVEP,EP和LVEL器件兼容 终端产品 ATE仪表,网络 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 17:02 ? 238次 阅读
NBSG14 SiGe时钟/数据扇出缓冲器 1:4差分 2.5 V / 3.3 V 带RSECL输出

P2I2305NZ 3.3V 1:5时钟缓冲器

5NZ是一款低成本高速缓冲器,设计用于在移动PC系统和台式PC系统中接受一个输入并分配多达五个时钟。该器件工作在3.3V,输出可以达到133.33MHz。 P2I2305NZ该器件专为低EMI和功耗优化而设计,在66.6MHz时功耗低于32mA,非常适合移动系统的低功耗要求。它采用工业温度范围内的8引脚SOIC封装。 特性 五输出缓冲器/驱动器的一个输入 缓冲所有频率从DC到133.33 MHz 移动应用的低功耗 66.6 MHz时无负载输出小于32 mA 输入输出延迟:6 nS(最大) 终端产品 移动和台式电脑系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 17:02 ? 86次 阅读
P2I2305NZ 3.3V 1:5时钟缓冲器

NBSG11 SiGe时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 2.5 V / 3.3 V 带RSECL输出

是1至2差分扇出缓冲器,针对低偏移和超低抖动进行了优化。输入采用内部50欧姆端接电阻,接受NECL(负ECL),PECL(正ECL) ,CML,LVCMOS,LVTTL或LVDS。输出为RSECL(缩小摆动ECL),400 mV。 特性 最高输入时钟频率高达12 GHz典型 最高输入数据速率高达12 Gb / s典型值 30 ps典型上升和下降时间 125 ps典型传播延迟 带工作范围的RSPECL输出:V CC = 2.375 V至3.465 V,V EE = 0 V 带RSNECL的RSNECL输出或带工作范围的NECL输入:V CC = 0 V,V EE = -2.375 V至-3.465 V RSECL输出电平(400 mV峰峰值输出),差分 50Ω内部输入端接电阻器 与现有的2.5 V / 3.3 V LVEP,EP和LVEL设备 应用 终端产品 路由器,服务器,网络, ATE仪表,网络 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 17:02 ? 240次 阅读
NBSG11 SiGe时钟/数据扇出缓冲器 1:2差分 2.5 V / 3.3 V 带RSECL输出

NCV952 运算放大器 宽电源范围 3.5Mhz 轨到轨I / O运算放大器

是一款双通道,低功耗运算放大器,针对3 V和5 V工作进行了优化和完全指定。在2.7 V至26 V的电源范围内,轨到轨输出性能可在单电源和分离电源应用中提供更高的动态范围。该器件的增益带宽为3.5 MHz,压摆率为1 V /μs,静态电流仅为0.7 mA。 NCV952采用节省空间的8引脚TSSOP-8封装。 特性 优势 轨到轨输入共模电压范围 输入信号可以超出导轨200 mV 轨到轨输出摆动 宽输出信号摆动 宽电源范围:2.7 V至26 V 可与各种电源电压兼容 出色的增益带宽和速度:3.5 1 V /μs,3 V电源时的MHz 兼容宽信号频率范围 低静态电流:VS时为0.7 mA =每通道3 V 低功耗 PSRR:典型值105 dB 对电源波动的免疫力 汽车和NCV的NCV前缀其他需要独特站点和控制变更要求的应用程序; AEC-Q100合格且PPAP能力 满足汽车要求 应用 终端产品 通用运算放大器 有源滤波器 信号调理放大器/ ADC缓冲器 仪表和传感 变压器/线路驱动器 机顶盒 笔记本电脑/笔记本电脑 个人娱乐系统 手机及其他便携式通讯 便携式耳机音箱 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 16:02 ? 178次 阅读
NCV952 运算放大器 宽电源范围 3.5Mhz 轨到轨I / O运算放大器

NE5517 运算跨导放大器 双通道

和NE5517包含两个电流控制运算跨导放大器,每个放大器都具有差分输入和推挽输出。与用于所有类型的可编程增益应用的类似器件相比,AU5517 / NE5517具有显着的设计和性能优势。通过在输入端使用线性化二极管可以提高电路性能,从而实现基于0.5%THD的10 dB信噪比改善。 AU5517 / NE5517适用于各种工业和消费类应用。芯片上的恒定阻抗缓冲器允许通用AU5517 / NE5517。这些缓冲器由达林顿晶体管和偏置网络组成,几乎消除了偏置电流IABC中的突发引起的偏移电压变化,从而消除了高质量音频应用中可听到的可听噪声。 特性 恒定阻抗缓冲区 缓冲区的Delta VBE是常量放大器Ibias改变 放大器之间的优秀匹配 线性化二极管 高输出信号到 - 噪音比率 应用 终端产品 多路复用器 定时器 DolbyE HX Systems 电流控制放大器,滤波器 电流控制振荡器,阻抗 电子音乐合成器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 15:02 ? 397次 阅读
NE5517 运算跨导放大器 双通道

NCV8881 LDO稳压器 1.5 A 低压差

1由一个降压开关稳压器(SMPS)和一个SMPS输出欠压监控器和CPU看门狗电路组成。此外,还提供两个固定电压低压差稳压器输出,并共享LDO输出电压状态输出。一旦使能,稳压器操作将继续,直到看门狗信号不再存在。 NCV8881适用于必须承受40 V负载突降的汽车电池连接应用。开关稳压器能够将典型的9 V至19 V汽车输入电压范围转换为3.3 V至8 V的输出,并具有恒定的开关频率,可以通过电阻编程或与外部时钟信号同步。使能输入阈值和迟滞是可编程的,使能输入状态在开漏点火缓冲器输出处复制。稳压器受限流,输入过压和过温关断以及SMPS短路关断保护。 特性 1.5 A开关稳压器(内部电源开关) 100 mA,5 V LDO输出 40 mA,8.5 V LDO输出 工作范围5 V至19 V 可编程SMPS频率 SMPS可以同步到外部时钟 可编程SMPS输出电压低至0.8 V ±2%参考电压容差 内部SMPS软启动 电压模式SMPS控制 SMPS逐周期电流限制和短路保护 内部自举二极管 逻辑电平使能输入 使能外部电阻分压器可编程输入迟滞 启用输入状态在开放...
发表于 07-30 19:02 ? 170次 阅读
NCV8881 LDO稳压器 1.5 A 低压差

NCV8614B LDO稳压器 100 mA 低Iq

4B是一款多输出线性稳压器IC,带有自动切换(ASO)输入电压选择器。 ASO电路在三种不同的输入电压源之间进行选择,以降低功耗,并在与汽车环境相关的不同电池线电压范围内保持输出电压水平。 NCV8614B专门用于解决汽车无线电系统和仪表板电源问题。要求。 NCV8614B可与4输出控制器/稳压器IC NCV885x结合使用,形成完整的汽车无线电或仪表板电源解决方案。 NCV8614B旨在为各种各样的电源提供电源。负载,如CAN收发器和微控制器(核心,内存和IO)。 NCV8614B具有三个输出电压,一个复位/延迟电路,以及适用于汽车收音机和仪表板系统的一系列控制功能。 特性 优势 工作范围7.0 V至18.0 V 在电池电压变化期间维持输出电压调节。 输出电压容差,所有轨道,±2% 非常适合提供新的微处理器和输入电压敏感器件。...
发表于 07-30 18:02 ? 110次 阅读
NCV8614B LDO稳压器 100 mA 低Iq
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