[发明专利]皮秒级高精度定时同步高速互联背板

说明书

本发明涉及皮秒级高精度定时同步高速互联背板，提供嵌入式计算机与外设功能模块间的告诉互联互通和定时触发功能；其特征在于：其包括XMC背板、基于XMC标准的PCI‑E Switch芯片与定时触发时钟以及COMe主控制器；XMC背板采用XMC标准的主板为载体，其上有定时触发总线，并在XMC背板上有10MHz、100MHz和软件定义频率的参考时钟系统和/或星形触发总线系统；PCIE Switch芯片，搭载有PCI Express通道以及X4接口，X4接口采用X4 PCIe标准并转换至XMC接口；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及皮秒级高精度定时同步高速互联背板。

背景技术

在大型通讯设备中，一般有很多独立的PCB单板组成复杂的系统，这些独立的PCB单板之间需要互联互通，一般通过PCB背板来实现，随着设备的越来越复杂，一个插箱前后都有PCB单板的情况很多，随着高速连接器的使用，背板对信号传输速率也越来越高，这样PCB背板上互联的线路越来越多，PCB背板的层数也越来越多，厚度也越来越厚，但是目前受加工工艺限制，PCB背板厚度(目前最大厚度为8mm)及布线层数(目前最多42层)也受到一定限制，而且随着PCB层数的增加，加工成本增加很大；在复杂的背板系统中，一块背板已经不能满足布线需要。

高速背板为实现较好的电磁兼容性设计，使得印制板在正常工作时能满足电磁兼容和敏感度标准。正确的堆叠有助于屏蔽和抑制EMI。多层印制板的电磁兼容分析可以基于克希霍夫定律和法拉第电磁感应定律。高精度定时与同步背板采用模块化设计，支持同类型设备互操作；内置高性能XCKU085 FPGA，可实现大规模复杂性实时信号处理功能；支持多设备协同工作，支持数量达5套。COM Express是国际工业电气协会(PICMG)定义的计算机模块标准。XMC标准是武汉新芯集成电路制造有限公司的标准。COMe控制器，即是一款多功能COMe载板，支持标准Tpye6型COMe,可提供4路网口，4路串口，以及VGA、DIV、LVDS等多种接口；另外，提供3路同步采集，其中前两路ADC可配置为异步采集，每路可最多配置为8通道，所有通道均为差分输入，16位ADC；4路模拟量独立输出，16位DAC；32路通用I/O口；6路多功能计数器；两组完全隔离CAN总线，可广泛应用于各种测控系统中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种皮秒级高精度定时同步高速互联背板。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种皮秒级高精度定时同步高速互联背板，提供嵌入式计算机与外设功能模块间的告诉互联互通和定时触发功能；其包括XMC背板、基于XMC标准的PCI-E Switch芯片与定时触发时钟以及COMe主控制器；

XMC背板采用XMC标准的主板为载体，其上有定时触发总线，并在XMC背板上有10MHz、100MHz和软件定义频率的参考时钟系统和/或星形触发总线系统；

PCIE Switch芯片，搭载有X8 Gen3xlPCI Express通道以及X4接口，X4接口采用X4PCIe标准并转换至XMC接口；

X8 Gen3xlPCI Express通道连接COMe主控制器的COMe载板，COMe载板连接COMExpress模块，并为COM Express模块支持的总线提供外部接口；

XMC背板上的XMC接口配置支持XMC标准的功能板卡；