一种PCIE信号扩展设备及通讯测试方法技术

一种PCIE信号扩展设备，包括PCIE总线接口电路单元、PCIE转串口电路单元、串口测试电路单元和供电电路单元，测试方法包括串口自测和串口对测；其结构简单、容易实现、操作方便的设备，其方法测试快速有效，且精度高；测试步骤及测试连接简单；采用此方法搭建的测试平台仅需要一块板卡连接，不需要过多的测试线缆。

【技术实现步骤摘要】
一种PCIE信号扩展设备及通讯测试方法
本专利技术涉及计算机设计领域，特别涉及一种PCIE（PeripheralComponentInterconnectExpress，高速外围设备互联标准）信号扩展设备及通讯测试方法。
技术介绍
随着信息技术计算机技术的快速发展，PCIE总线因其高带宽、扩展灵活、支持热插拔和热交换等优良性能越来越多的应用于处理器系统，随着计算机系统需要挂载的PCIE总线设备逐渐增多，基于PCIEswitch的PCIE信号扩展设备应运而生，而在计算机板卡测试方面专利技术一种准确有效的PCIE信号扩展设备测试方法以实现对基于PCIEswitch的PCIE信号扩展设备的快速有效测试具有重要意义。现有技术中计算机主板的PCIE总线通信功能的测试设备均采用带有PCIE接口的网卡或PCIE接口的1394等设备，采用该类设备对PCIE通信功能进行测试，其测试方法及步骤复杂繁琐，测试便捷性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PCIE信号扩展设备及通讯测试方法，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单、容易实现、操作方便的设备，其方法测试快速有效，且精度高。本专利技术的技术方案：一种PCIE信号扩展设备，其特征在于它包括PCIE总线接口电路单元、PCIE转串口电路单元、串口测试电路单元和供电电路单元；所述PCIE转串口电路单元分别与PCIE总线接口电路单元和串口测试电路单元呈双向连接；所述供电电路单元与PCIE转串口电路单元连接，为该信号扩展设备提供工作电源。所述PCIE总线接口电路单元用于实现待测PCIE信号扩展设备中扩展PCIE信号的输入，它是由两路VPX（VITA46标准）连接器构成；其中，一个为VPXP0连接器，用于实现电源信号的输入，生成+12V供电电压，与PCIE转串口电路单元连接；另一个为VPXP1连接器用于实现待测PCIE信号扩展设备中扩展PCIE信号的通信，与PCIE转串口电路单元连接。所述VPXP0连接器是ERNI公司的CPCIExpress254018连接器，可实现+12V电源的输入；所述VPXP1连接器是ERNI公司的CPCIExpress973028连接器，实现PCIE信号的输入。所述PCIE转串口电路单元用于实现PCIE总线协议到串口总线协议的转换，是由PCIE转串口芯片、EEP芯片和晶振构成；所述PCIE转串口芯片的一端与PCIE总线接口电路单元中VPXP1连接器相连，实现PCIE信号的通信，另一端与串口测试电路相连，实现串口信号的通信；所述EEP芯片与PCIE转串口芯片连接用于存储PCIE转串口芯片的软件配置；所述晶振与PCIE转串口芯片连接用于提供时钟输入。所述PCIE转串口芯片采用DIODES公司的PI7C9X795芯片，完成一路x1的PCIE总线协议到2路串口总线协议的转换；所述EEP芯片是ATMEL公司的AT93C56芯片；所述晶振是唐山精锐公司的ZPB-26-14.7456MHz晶振。所述串口测试电路用于实现不同测试方式下的串口信号测试连接，是由测试连接器构成；所述测试连接器是由1个2x2的2.54mm插针连接器及2个跳帽构成；所述插针连接器有4个端子，分别记作串口0发送信号1端子、串口0接收信号2端子、串口1发送信号3端子和串口1接收信号4端子；所述4个端子两两之间可以分别依1个跳帽实现相互间的数据通讯及测试。所述供电电路单元是由2个供电电路模块构成，分别用于实现对PCIE转串口电路的+1.8V电平和+3.3V电平的供电，分别记作+1.8V电平供电电路模块和+3.3V电平供电电路模块。所述+3.3V电平供电电路模块是由电平转换芯片U20、电容C347、电容C350、电容C41、电阻R502、电阻R510、电容N2、电容C34、电阻R499、电容C35、贴片电感器L2、电容C36、电阻R494、电阻R495、电容C47、电容C44、电容C29和电容M29构成；所述电平转换芯片U20是TI公司的电平转换芯片TPS56428芯片，它有EN管脚、PG管脚、2个VREG5管脚、PWPD管脚、4个GND管脚、2个VIN管脚、2个SW管脚、VBST管脚和VFB管脚；所述电阻R502的一端接+12V电源，其另一端与电容C41连接后接地；所述电阻R502与电容C41的连接点与EN管脚连接；所述电阻R510的一端接PG管脚，其另一端与电容N2连接后接地；所述2个VREG5管脚短接后连接至电阻R510与电容N2的连接点；所述2个VIN管脚短接，连接至+12V电源；所述电容C347和电容C350呈并联连接，其一端连接+12V电源，另一端接地；所述电容C34的一端连接VBST管脚，另一端连接电阻R499；所述2个SW管脚短接，输出+3.3V电压，并连接至电阻R499；所述电阻R499的另一端与电容C35连接后接所述贴片电感器L2的一端与电阻R499连接；所述电容C36和电阻R494分别并联在贴片电感器L2的另一端与VFB管脚之间；所述电阻R495的一端与VFB管脚连接，另一端接地；所述电容C47、电容C44、电容C29和电容M29相互并联，一端连接相互短接的2个SW管脚，一端接地。所述+1.8V电平供电电路模块是由电平转换芯片U21、电容C346、电容C349、电容C42、电阻R503、电阻R511、电容N3、电容C37、电阻R500、电容C38、贴片电感器L3、电容C39、电阻R496、电阻R497、电容C48、电容C45、电容C30和电容M30构成；所述电平转换芯片U21是TI公司的电平转换芯片TPS56428芯片，它有EN管脚、PG管脚、2个VREG5管脚、PWPD管脚、4个GND管脚、2个VIN管脚、2个SW管脚、VBST管脚和VFB管脚；所述电阻R503的一端接+12V电源，其另一端与电容C42连接后接地；所述电阻R503与电容C42的连接点与EN管脚连接；所述电阻R511的一端接PG管脚，其另一端与电容N3连接后接地；所述2个VREG5管脚短接后连接至电阻R511与电容N3的连接点；所述2个VIN管脚短接，连接至+12V电源；所述电容C346和电容C349呈并联连接，其一端连接+12V电源，另一端接地；所述电容C37的一端连接VBST管脚，另一端连接电阻R500；所述2个SW管脚短接，输出+1.8V电压，并连接至电阻R500；所述电阻R500的另一端与电容C38连接后接地；所述贴片电感器L2的一端与电阻R500连接；所述电容C39和电阻R496分别并联在贴片电感器L2的另一端与VFB管脚之间；所述电阻R497的一端与VFB管脚连接，另一端接地；所述电容C48、电容C45、电容C30和电容M30相互并联，一端连接相互短接的2个SW管脚，一端接地。一种PCIE信号扩展设备的通讯测试方法，其特征在于测试方法包括串口自测和串口对测；其中，所述串口自测的测试方法由以下步骤构成：（1）将PC机与被测PCIE信号扩展设备相连，并将被测PCIE信号扩展设备与PCIE信号扩展设备连接；（2）驱动PCIE信号扩展设备，对串口通讯进行测试；（3）PCIE总线接口电路单元与被测PCIE信号扩展设备连接，通过PCIE转串口电路单元将PCIE信号转换成2路串口信号，分别是串口0信号和串口1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCIE信号扩展设备，其特征在于它包括PCIE总线接口电路单元、PCIE转串口电路单元、串口测试电路单元和供电电路单元；所述PCIE转串口电路单元分别与PCIE总线接口电路单元和串口测试电路单元呈双向连接；所述供电电路单元与PCIE转串口电路单元连接，为该信号扩展设备提供工作电源。

【技术特征摘要】
1.一种PCIE信号扩展设备，其特征在于它包括PCIE总线接口电路单元、PCIE转串口电路单元、串口测试电路单元和供电电路单元；所述PCIE转串口电路单元分别与PCIE总线接口电路单元和串口测试电路单元呈双向连接；所述供电电路单元与PCIE转串口电路单元连接，为该信号扩展设备提供工作电源。2.根据权利要求1所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述PCIE总线接口电路单元用于实现待测PCIE信号扩展设备中扩展PCIE信号的输入，它是由两路VPX连接器构成；其中，一个为VPXP0连接器，用于实现电源信号的输入，生成+12V供电电压，与PCIE转串口电路单元连接；另一个为VPXP1连接器用于实现待测PCIE信号扩展设备中扩展PCIE信号的通信，与PCIE转串口电路单元连接。3.根据权利要求2所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述VPXP0连接器是ERNI公司的CPCIExpress254018连接器，可实现+12V电源的输入；所述VPXP1连接器是ERNI公司的CPCIExpress973028连接器，实现PCIE信号的输入。4.根据权利要求1所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述PCIE转串口电路单元用于实现PCIE总线协议到串口总线协议的转换，是由PCIE转串口芯片、EEP芯片和晶振构成；所述PCIE转串口芯片的一端与PCIE总线接口电路单元中VPXP1连接器相连，实现PCIE信号的通信，另一端与串口测试电路相连，实现串口信号的通信；所述EEP芯片与PCIE转串口芯片连接用于存储PCIE转串口芯片的软件配置；所述晶振与PCIE转串口芯片连接用于提供时钟输入。5.根据权利要求4所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述PCIE转串口芯片采用DIODES公司的PI7C9X795芯片，完成一路x1的PCIE总线协议到2路串口总线协议的转换；所述EEP芯片是ATMEL公司的AT93C56芯片；所述晶振是唐山精锐公司的ZPB-26-14.7456MHz晶振。6.根据权利要求1所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述串口测试电路单元用于实现不同测试方式下的串口信号测试连接，是由测试连接器构成；所述测试连接器是由1个2x2的2.54mm插针连接器及2个跳帽构成；所述插针连接器有4个端子，分别记作串口0发送信号1端子、串口0接收信号2端子、串口1发送信号3端子和串口1接收信号4端子；所述4个端子两两之间可以分别依1个跳帽实现相互间的数据通讯及测试。7.根据权利要求1所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述供电电路单元是由2个供电电路模块构成，分别用于实现对PCIE转串口电路的+1.8V电平和+3.3V电平的供电，分别记作+1.8V电平供电电路模块和+3.3V电平供电电路模块。8.根据权利要求7所述一种PCIE信号扩展设备，其特征在于所述+3.3V电平供电电路模块是由电平转换芯片U20、电容C347、电容C350、电容C41、电阻R502、电阻R510、电容N2、电容C34、电阻R499、电容C35、贴片电感器L2、电容C36、电阻R494、电阻R495、电容C47、电容C44、电容C29和电容M29构成；所述电平转换芯片U20是TI公司的电平转换芯片TPS56428芯片，它有EN管脚、PG管脚、2个VREG5管脚、PWPD管脚、4个GND管脚、2个VIN管脚、2个SW管脚、VBST管脚和VFB管脚；所述电阻R502的一端接+12V电源，其另一端与电容C41连接后接地；所述电阻R502与电容C41的连接点与EN管脚连接；所述电阻R510的一端接PG管脚，其另一端与电容N2连接后接地；所述2个VREG5管脚短接后连接至电阻R510与电容N2的连接点；所述2个VIN管脚短接，连接至+12V电源；所述电容C347和电容C350呈并联连接，其一端连接+12V电源，另一端接地；所述电容C34的一端连接VBST管脚，另一端连接电阻R499；所述2个SW管脚短接，输出+3.3V电压，并连接至电阻R499；所述电阻R499的另一端与电容C35连接后接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周苗苗，
申请(专利权)人：天津市英贝特航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12