一種可編程ExpressCard解決方案

ExpressCard模塊是由PCMCIA推出的一種更薄、更快、更輕的抽屜式插卡，用以取代現有的PC卡和CardBus模塊，主要用于筆記本計算機后繼市場中的功能性升級和擴展。同樣，ExpressCard模塊最初旨在服務于筆記本計算機后繼市場(圖1a)。

在桌面計算機市場(圖1b)，無論PC制造商還是最終用戶，都強烈希望向密封盒模型遷移，擁抱通過抽屜式擴展卡這種已在筆記本計算機領域應用達十年之久的輕松的傻瓜式升級方式。桌面計算機領域的這一趨勢為最終用戶帶來易用性，使PC制造商實現更少維修成本，因為最終用戶將無需因打開其桌面計算機而有機會損壞機器。ExpressCard技術可能會擴展到基于PC的電器中，如多媒體盒和IP機頂盒等。

圖1  (a) 筆記本計算機和 (b) 桌面計算機中的ExpressCard模塊

ExpressCard技術

ExpressCard標準規定，所有ExpressCard模塊可以支持USB2.0或PCI Express(或同時支持兩者)，并且所有ExpressCard插槽必須接受為使用480Mbps USB2.0接口或單通道2.5Gbps PCI Express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、電源管理模式和發熱極限要求。

ExpressCard 模塊有兩種尺寸：

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)

主機系統可以提供34mm或54mm模塊寬度的任意插槽組合。34mm模塊可以工作在針對54mm寬度模塊設計的插槽中，但反之不可。

熱拔插功能是CardBus和USB規范的一部分，PCI Express規范同樣提供了支持。ExpressCard模塊用戶可以隨時安裝和拆下模塊，無需關閉主機。此外，PCI Express和USB2.0的自動檢測與配置功能允許主機系統無需使用外部插槽控制器即可支持ExpressCard技術。需要使用一個ExpressCard電源開關來控制到插槽的電源。

Windows XP和2000未對PCI和PCI Express設備提供內在發現支持。但從Windows Longhorn開始，PCI Express設備的移除和發現將像今天的USB設備那樣優雅無縫。

PX1011A PCI Express PHY和 Spartan-3E FPGA

飛利浦半導體公司和賽靈思公司共同為新興的ExpressCard市場提供一種低成本可編程PCI Express解決方案。我們的解決方案通過飛利浦PX1011A PCI Express PHY、賽靈思Spartan-3E FPGA和賽靈思LogiCORE PCI Express IP核，提供完全符合規范的x1 PCI Express端點。該解決方案憑借較低的功耗、先進的封裝、信號完整性和對 PCI Express 規范的完全符合，滿足了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有關的成本，許多新興ExpressCard應用由于封裝、功耗、信號完整性或其他技術要求而無法使用現有半導體器件。與其等待制造出符合要求的芯片，不如使用我們的經過驗證的二片式可編程解決方案，它提供了一種低風險的、成本有效的替代選擇，具有較短的上市時間和較長的在市時間。最終產品的設計、測試和發運可在幾周之內完成--而且一旦出現未預見到的問題，可以隨時升級或修復硬件。 

飛利浦PX1011A

飛利浦PX1011A是一款為與低成本FPGA一起使用而優化的x1 2.5Gbps PCI Express PHY器件。它具有很小的封裝，可提供卓越的發射和接收性能，符合PCI Express規范v1.0a和v1.1。PX1011A 可同時服務于ExpressCard/34和ExpressCard/54應用。

賽靈思 Spartan-3E FPGA和PCI Express IP 核

賽靈思 PCI Express IP 核是為 Spartan-3E FPGA 設計的，并具有較小的資源使用量。它實現了 PCI Express 規范定義的所有邏輯和事務層，例如對于 Spartan-3E500 器件來說，可剩余大約 50% 的設計資源。

Spartan-3E FPGA使用250MHz PXPIPE標準(基于SSTL_2 I/O)與PX1011A PHY進行通信，并提供豐富的塊RAM資源，您可以使用這些資源實現發射和接收端緩沖器，以存儲事務層包。Spartan-3E500 FPGA 采用很小的球柵陣列封裝，符合ExpressCard規范的機械要求。 

DVB-T ExpressCard/34 演示設備 

圖2  飛利浦/賽靈思CES 2006 DVB-T ExpressCard/34 模塊在筆記本計算機上演示實況數字電視接收
 
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可編程ExpressCard應用，該應用由飛利浦PX1011A PCI Express PHY與PDD 2016 DVB-T模塊(圖 2)，和賽靈思 Spartan-3E FPGA與優化的賽靈思PCI Express IP核(圖 3)組成。

圖3  DVB-T ExpressCard/34 演示設備上的賽靈思 Spartan-3E FPGA 和飛利浦 PX1011A 

飛利浦DVB-T ExpressCard/34演示設備插在一臺筆記本計算機ExpressCard插槽內，接收來自一臺實況電視發射器的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/賽靈思聯合解決方案，將 MPEG 傳輸流轉換為 PCI Express 包(與主機處理器通信需要)，其選擇基于以下優點：

與競爭解決方案相比，具有較低的總成本；

能夠提供進一步產品增強等未來保護和跟上 ExpressCard 標準修改；

提高了客戶產品間的重復利用性。

結語

隨著ExpressCard技術開始在筆記本計算機中流行，隨后將進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，可支持未來幾年內的眾多新興應用。