CN202421970U - 实现pci-e外扩展的输入输出装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种实现PCI-E外扩展的输入输出装置。该装置包括扩展板(1)，扩展板(1)上设有内嵌在FPGA芯片(2)上的PCI-E传输模块(3)，PCI-E传输模块(3)包括PCI-E端点核(4)，PCI-E端点核(4)连接有PCI-E接口模块(5)，PCI-E接口模块(5)连接有输入输出控制模块(6)；扩展板(1)上还开设有PCI-E电缆接口(7)和输入输出接口(8)；所述的PCI-E电缆接口(7)一端与PCI-E端点核(4)相连，另一端经扩展线缆(9)与计算机上的PCI-E电缆扩展卡(10)相连；所述的输入输出接口(8)一端与输入输出控制模块(6)相连，另一端与扩展设备相连。本实用新型大大提高了计算机向外扩展的传输速率，具有传输速率优越、传输性能稳定，成本低廉的特点。

Description

实现PCI-E外扩展的输入输出装置
技术领域
本实用新型涉及一种计算机向外扩展的输入输出装置，特别是一种基于PCI-E实现计算机向外扩展的输入输出装置。 
背景技术
目前，计算机直接的外接输入输出装置的接口一般包括RS232接口、打印接口以及常见USB接口，其中性能较高的只有USB接口。在最新的USB3.0接口中尽管链路层是5Gbps，经测试存储类设备实际性能仍旧未超过1200Mpbs(即150MB/s)：例如最早推出的USB3.0的外设控制器芯片Cypress EZ-USB FX3，厂商公布的数据速率是400MBps(50MB/s)，即输入输出性能最大只有50MB/s，传输速率并不能令人满意。因此如何研发一款传输速率高的计算机向外扩展的输入输出装置，成为了业界亟待解决的问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种实现PCI-E外扩展的输入输出装置。本实用新型大大提高了计算机向外扩展的传输速率，具有传输速率优越、传输性能稳定，成本低廉的特点。此外，本实用新型还能通过扩展电缆为扩展设备供电，实用性更加突出。 
本实用新型的技术方案：一种实现PCI-E外扩展的输入输出装置，该装置包括扩展板，扩展板上设有内嵌在FPGA芯片上的PCI-E传输模块，PCI-E传输模块包括PCI-E端点核，PCI-E端点核连接有PCI-E接口模块，PCI-E接口模块连接有输入输出控制模块；扩展板上开设有PCI-E电缆接口和输入输出接口；所述的PCI-E电缆接口一端与PCI-E端点核相连，另一端经扩展线缆与计算机上的PCI-E电缆 扩展卡相连；所述的输入输出接口一端与输入输出控制模块相连，另一端与扩展设备相连。 
上述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置中，所述的扩展电缆为Mini DisplayPort线缆、SFP线缆或QSFP线缆。 
前述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置中，所述的扩展电缆为Mini DisplayPort线缆。 
前述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置中，所述的PCI-E电缆扩展卡的一侧设有金手指，金手指***PCI-E插槽内与PCI-E总线相连；PCI-E电缆扩展卡的另一侧设有扩展卡接口，扩展卡接口连接有与扩展板上的PCI-E电缆接口相连。 
与现有技术相比，本实用新型通过PCI-E传输模块实现计算机向外扩展，大大提高了扩展时数据传输速率，如PCI-E传输模块为PCI-EX2时的传输速率在1600Mbps即200MB/s，是USB3.0外设控制器传输速率的4倍，比USB3.0在高性能输入输出上更有优势。因此本实用新型具有传输速率优越，同时本实用新型也具有结构简单、传输性能稳定，成本低廉的特点。作为优选，本实用新型采用的扩展线缆为Mini DisplayPort线缆，既能实现数据的高速传输，还能为扩展设备进行供电，实用性更加丰富，使用也更加方便。 
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图； 
图2是PCI-E电缆扩展卡的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的限制。 
实施例1：实现PCI-E外扩展的输入输出装置，如附图1所示，该装置包括扩展板1，扩展板1上设有内嵌在FPGA芯片2上的PCI-E 传输模块3，PCI-E传输模块3包括PCI-E端点核4，PCI-E端点核4连接有PCI-E接口模块5，PCI-E接口模块5连接有输入输出控制模块6；扩展板1上还开设有PCI-E电缆接口7和输入输出接口8；所述的PCI-E电缆接口7一端与PCI-E端点核4相连，另一端经扩展线缆9与计算机上的PCI-E电缆扩展卡10相连；所述的输入输出接口8一端与输入输出控制模块6相连，另一端与扩展设备相连。所述的扩展电缆9可以是为Mini DisplayPort线缆、SFP线缆或QSFP线缆；作为优选，所述的扩展电缆9为Mini DisplayPort线缆。进一步地，作为PCI-E电缆扩展卡的具体结构可以如下，但不作为该部件的具体限定，如附图2所示，所述的PCI-E电缆扩展卡10的一侧设有金手指11，金手指11***PCI-E插槽12内与PCI-E总线13相连；PCI-E电缆扩展卡10的另一侧设有扩展卡接口14，扩展卡接口14连接有与扩展板1上的PCI-E电缆接口7相连。 
其中，PCI-E端点核(FPGA PCI-E Core)是FPGA集成的PCI-E硬核模块，它向下完成经PCI-E电缆接口与PCI-E总线的接口(包含物理、链路层和传输层)，向上提供给PCI-E接口模块控制接口。 
PCI-E接口模块的作用是，在PCI-E端点核提供的接口上接收和发送数据以及中断控制，并提供接口给输入输出控制模块。 
输入输出控制模块的作用是，在输入输出接口和PCI-E接口模块之间控制数据传输，提供流量控制，数据打包等操作。 
输入输出接口的作用是，向外连接PCI-E扩展线缆与扩展设备相连，将PCI-E传输模块提供的数据传输给扩展设备。 

Claims (4)

1.一种实现PCI-E外扩展的输入输出装置，其特征在于：该装置包括扩展板(1)，扩展板(1)上设有内嵌在FPGA芯片(2)上的PCI-E传输模块(3)，PCI-E传输模块(3)包括PCI-E端点核(4)，PCI-E端点核(4)连接有PCI-E接口模块(5)，PCI-E接口模块(5)连接有输入输出控制模块(6)；扩展板(1)上还开设有PCI-E电缆接口(7)和输入输出接口(8)；所述的PCI-E电缆接口(7)一端与PCI-E端点核(4)相连，另一端经扩展线缆(9)与计算机上的PCI-E电缆扩展卡(10)相连；所述的输入输出接口(8)一端与输入输出控制模块(6)相连，另一端与扩展设备相连。
2.根据权利要求1所述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置，其特征在于：所述的扩展电缆(9)为Mini DisplayPort线缆、SFP线缆或QSFP线缆。
3.根据权利要求2所述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置，其特征在于：所述的扩展电缆(9)为Mini DisplayPort线缆。
4.根据权利要求1至3任一项所述的实现PCI-E外扩展的输入输出装置，其特征在于：所述的PCI-E电缆扩展卡(10)的一侧设有金手指(11)，金手指(11)***PCI-E插槽(12)内与PCI-E总线(13)相连；PCI-E电缆扩展卡(10)的另一侧设有扩展卡接口(14)，扩展卡接口(14)连接有与扩展板(1)上的PCI-E电缆接口(7)相连。
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