基于一种可编程ExpressCard解决方案

　　ExpressCard模块是由PCMCIA推出的一种更薄、更快、更轻的抽屉式插卡，用以取代现有的PC卡和CardBus模块，主要用于笔记本计算机后继市场中的功能性升级和扩展。同样，ExpressCard模块最初旨在服务于笔记本计算机后继市场(图1a)。
  　　在桌面计算机市场(图1b)，无论PC制造商还是最终用户，都强烈希望向密封盒模型迁移，拥抱通过抽屉式扩展卡这种已在笔记本计算机领域应用达十年之久的轻松的傻瓜式升级方式。桌面计算机领域的这一趋势为最终用户带来易用性，使PC制造商实现更少维修成本，因为最终用户将无需因打开其桌面计算机而有机会损坏机器。ExpressCard技术可能会扩展到基于PC的电器中，如多媒体盒和IP机顶盒等。

  
  

  　　图1  (a) 笔记本计算机和 (b) 桌面计算机中的ExpressCard模块
  　　ExpressCard技术
  　　ExpressCard标准规定，所有ExpressCard模块可以支持USB2.0或PCI Express(或同时支持两者)，并且所有ExpressCard插槽必须接受为使用480Mbps USB2.0接口或单通道2.5Gbps PCI Express接口而设计的模块。ExpressCard标准还支持热拔插功能，具有严格的外形规格、电源管理模式和发热极限要求。
  　　ExpressCard 模块有两种尺寸：
  　　ExpressCard/34：
  　　34 mm (W) x 75 mm (L) x 5 mm (H)
  　　ExpressCard/54：
  　　54 mm (W) x 75 mm (L) x 5 mm (H)
  　　主机系统可以提供34mm或54mm模块宽度的任意插槽组合。34mm模块可以工作在针对54mm宽度模块设计的插槽中，但反之不可。
  　　热拔插功能是CardBus和USB规范的一部分，PCI Express规范同样提供了支持。ExpressCard模块用户可以随时安装和拆下模块，无需关闭主机。此外，PCI Express和USB2.0的自动检测与配置功能允许主机系统无需使用外部插槽控制器即可支持ExpressCard技术。需要使用一个ExpressCard电源开关来控制到插槽的电源。
  　　Windows XP和2000未对PCI和PCI Express设备提供内在发现支持。但从Windows Longhorn开始，PCI Express设备的移除和发现将像今天的USB设备那样优雅无缝。
  　　PX1011A PCI Express PHY和 Spartan-3E FPGA
  　　飞利浦半导体公司和赛灵思公司共同为新兴的ExpressCard市场提供一种低成本可编程PCI Express解决方案。我们的解决方案通过飞利浦PX1011A PCI Express PHY、赛灵思Spartan-3E FPGA和赛灵思LogiCORE PCI Express IP核，提供完全符合规范的x1 PCI Express端点。该解决方案凭借较低的功耗、先进的封装、信号完整性和对 PCI Express 规范的完全符合，满足了ExpressCard规范的要求。此外，该解决方案的可编程、可重配置结构，还使您能够构建具有创新性的ExpressCard应用，如多功能卡或智能外设，并降低与元件库存和合格鉴定有关的成本，许多新兴ExpressCard应用由于封装、功耗、信号完整性或其他技术要求而无法使用现有半导体器件。与其等待制造出符合要求的芯片，不如使用我们的经过验证的二片式可编程解决方案，它提供了一种低风险的、成本有效的替代选择，具有较短的上市时间和较长的在市时间。最终产品的设计、测试和发运可在几周之内完成--而且一旦出现未预见到的问题，可以随时升级或修复硬件。
  　　飞利浦PX1011A
  　　飞利浦PX1011A是一款为与低成本FPGA一起使用而优化的x1 2.5Gbps PCI Express PHY器件。它具有很小的封装，可提供卓越的发射和接收性能，符合PCI Express规范v1.0a和v1.1。PX1011A 可同时服务于ExpressCard/34和ExpressCard/54应用。
  　　赛灵思 Spartan-3E FPGA和PCI Express IP 核
  　　赛灵思 PCI Express IP 核是为 Spartan-3E FPGA 设计的，并具有较小的资源使用量。它实现了 PCI Express 规范定义的所有逻辑和事务层，例如对于 Spartan-3E500 器件来说，可剩余大约 50% 的设计资源。
  　　Spartan-3E FPGA使用250MHz PXPIPE标准(基于SSTL_2 I/O)与PX1011A PHY进行通信，并提供丰富的块RAM资源，您可以使用这些资源实现发射和接收端缓冲器，以存储事务层包。Spartan-3E500 FPGA 采用很小的球栅阵列封装，符合ExpressCard规范的机械要求。
  　　DVB-T ExpressCard/34 演示设备

  
  

  　　图2  飞利浦/赛灵思CES 2006 DVB-T ExpressCard/34 模块在笔记本计算机上演示实况数字电视接收
  　　在 2006 年1月举办的消费电子展(CES)上，我们展出了世界上第一个可编程ExpressCard应用，该应用由飞利浦PX1011A PCI Express PHY与PDD 2016 DVB-T模块(图 2)，和赛灵思 Spartan-3E FPGA与优化的赛灵思PCI Express IP核(图 3)组成。

  
  

  　　图3  DVB-T ExpressCard/34 演示设备上的赛灵思 Spartan-3E FPGA 和飞利浦 PX1011A
  　　飞利浦DVB-T ExpressCard/34演示设备插在一台笔记本计算机ExpressCard插槽内，接收来自一台实况电视发射器的DVB-T信号。流式TV接收在笔记本计算机上显示。
  　　飞利浦RF解决方案选择飞利浦/赛灵思联合解决方案，将 MPEG 传输流转换为 PCI Express 包(与主机处理器通信需要)，其选择基于以下优点：
  　　与竞争解决方案相比，具有较低的总成本；
  　　能够提供进一步产品增强等未来保护和跟上 ExpressCard 标准修改；
  　　提高了客户产品间的重复利用性。
  　　结语
  　　随着ExpressCard技术开始在笔记本计算机中流行，随后将进入桌面计算机和其他基于 PC 的电器中，如媒体盒和IP机顶盒等。我们的飞利浦/赛灵思联合ExpressCard解决方案提供了一种低成本、低功耗、可编程解决方案，可支持未来几年内的众多新兴应用。