Microchip Technology PCI11101 PCIe交換機(jī)（帶USB 3.2主機(jī)控制器）將USB 3.2 Gen 2主機(jī)控制器和可編程I/O相結(jié)合。 Microchip Technology PCI11101具有4通道（4x8GT/s）上行端口和2通道（2x8GT/s）下行端口，可滿足嵌入式應(yīng)用對更高帶寬PCIe子系統(tǒng)的需求。 該器件通過了PCIe版本4.x規(guī)范中GEN4合規(guī)性認(rèn)證，可使用一個或多個通道實現(xiàn)PCIe上行，從而實現(xiàn)靈活的系統(tǒng)架構(gòu)。PCI11101可確保從外部接口到交換結(jié)構(gòu)和端點控制器的PCIe合規(guī)性。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology 帶USB3.2主機(jī)控制器的PCI11101 PCIe交換機(jī)數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 集成式PCI交換機(jī)結(jié)構(gòu)
  • 最大有效載荷：512字節(jié)
• 集成式PCIe物理接口
  • 4通道 (4x8GT/s) 上行端口
  • 支持單通道、雙通道或四通道鏈路
  • 2通道 (2x8GT/s) 下行端口
• 集成USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) 物理 接口
• 集成式xHCI USB 3.2 Gen 2（10Gbps）USB主機(jī)控制器
  • 10Gbps Gen 2 PHY
  • USB HS/FS/LS PHY
• 兩個外部電源：+3.3V、+1.1V
• 全面的電源管理功能
  • PCIe 3.1低功耗子狀態(tài)（LPSS）L2（帶AUX 電源）
• 電源和I/O
  • 集成上電復(fù)位電路，具有可配置的欠壓/過壓保護(hù)
  • 閉鎖性能超過150mA，符合EIA/JESD 78 II類標(biāo)準(zhǔn)
  • JEDEC 3A級ESD性能
• UART
  • RS232/RS485 的產(chǎn)品評估板
  • 自動方向控制
  • 支持標(biāo)準(zhǔn)和高級速度
  • 基本或全面信號支持
• 其他功能
  • 多功能GPIO
  • 可編程引腳多路復(fù)用器
  • 能夠使用低成本25MHz晶體或時鐘，以減少BOM
  • SPI外設(shè)接口
  • SMBus目標(biāo)接口
  • SMBus控制器接口
  • PVT傳感器
  • JTAG TAP
• 封裝
  • 無鉛、符合RoHS指令的132引腳DRQFN封裝
• 環(huán)境條件
  • 有商業(yè)和工業(yè)級可供選擇

方框圖

PCI11101 PCIe交換機(jī)集成USB3.2主機(jī)控制器技術(shù)解析?

?一、核心架構(gòu)與功能特性?

1. ?PCIe Gen4交換架構(gòu)?
   • 支持8GT/s線速率，通過PCIe 4.x規(guī)范認(rèn)證
   • 提供4x8GT/s上行端口（支持單/雙/四鏈路配置）和2x8GT/s下行端口
   • 集成512字節(jié)最大負(fù)載大小的PCIe交換矩陣
2. ?USB 3.2 Gen2主機(jī)控制器?
   • 符合xHCI規(guī)范，支持10Gbps傳輸速率
   • 集成USB Type-A/M.2接口PHY層，含過流檢測(OCS)和端口控制功能
3. ?可編程I/O子系統(tǒng)?
   • 通過引腳復(fù)用器支持SMBus/SPI/UART/GPIO靈活配置
   • 提供多功能GPIO、JTAG TAP接口及PVT傳感器集成

?二、關(guān)鍵硬件設(shè)計要點?

1. ?電源管理設(shè)計?
   • 雙電源輸入（+3.3V和+1.1V）
   • 支持PCIe 3.1 LPSS低功耗狀態(tài)（L2需輔助電源）
   • 集成電壓監(jiān)控與ESD保護(hù)（JEDEC Class 3A標(biāo)準(zhǔn)）
2. ?時鐘架構(gòu)?
   • 僅需25MHz外部晶體或時鐘輸入
   • 內(nèi)置時鐘發(fā)生器降低BOM成本
3. ?封裝與可靠性?
   • 132-pin DRQFN封裝（RoHS合規(guī)）
   • 工業(yè)級溫度支持（-40°C至+85°C）
   • 鎖存保護(hù)電流>150mA（EIA/JESD78 Class II）

?三、典型應(yīng)用場景?

1. ?機(jī)器視覺系統(tǒng)?
   • 通過PCIe高速傳輸攝像頭數(shù)據(jù)
   • 利用USB 3.2 Gen2接口連接多光譜傳感器
2. ?服務(wù)器BMC擴(kuò)展?
   • 替代傳統(tǒng)PCH實現(xiàn)外設(shè)管理
   • 通過SMBus控制IPMI設(shè)備
3. ?數(shù)學(xué)加速卸載?
   • PCIe Gen4帶寬滿足FPGA/ASIC協(xié)處理器互聯(lián)需求