PCIE16X-800EVK评估套件：PCIe应用开发的得力助手

在PCIe应用开发领域，一款优秀的评估套件能为工程师们的工作提供极大的便利。今天，我们就来详细了解一下TI的PCIE16X-800EVK评估套件，看看它有哪些特点和功能。

文件下载：PCIE16X-800EVK/NOPB.pdf

一、产品概述

PCIE16X-800EVK是一款专为PCIe 16x应用设计的PCIe扩展卡。它为评估4个DS80PCI800SQ（8通道PCIe中继器）在PCIe系统协议和通道协商验证方面提供了完整的平台。该卡的J1处有16X PCIe边缘接口，可插入带有PCIe 16X连接器的主板；J2处则有一个PCIe 16X连接器，用于连接端点设备，如PCIe显卡或SATA/SAS RAID控制器卡。

二、产品特点

高性能传输

具备8通道PCIe中继器，数据传输速率高达8 Gbps（GEN 3），能够满足高速数据传输的需求，在处理大量数据时表现出色。

低功耗设计

不仅功耗低，还可以选择关闭未使用的通道，进一步降低功耗，这对于一些对功耗有严格要求的应用场景非常友好，比如移动设备或者对散热要求较高的系统。

灵活的调节功能

• 接收均衡调节：可根据实际信号情况进行调节，确保信号接收的准确性和稳定性。
• 发送VOD和去加重调节：能够灵活调整发送信号的幅度和质量，适应不同的传输环境。

  智能检测与控制

• IDLE检测：具备静噪功能，可自动静音输出，减少不必要的干扰。
• 可编程控制：可以通过引脚选择或SMBus接口进行编程，方便工程师根据具体需求进行配置。

  宽工作范围与高可靠性

• 电源适应性：支持单电源操作，电源电压范围为(VIN = 3.3 V pm 10 %) 或 (VDD = 2.5 V pm 5 %)，能适应不同的电源环境。
• 工作温度范围：可在 -40°C 至 +85°C 的环境下正常工作，适用于多种恶劣环境。
• 高ESD防护：具有 >6 kV HBM ESD 评级，能有效防止静电对设备的损坏。
• 高速信号封装：采用高速信号流通引脚封装 - SQA54A（54引脚LLP，10 mm x 5.5 mm，0.5 mm间距），有利于高速信号的传输。

三、应用场景

该评估套件可用于扩展FR-4背板走线在PCIe应用中的使用，为PCIe系统的设计和优化提供了更多的可能性。

四、套件内容与订购信息

套件内容

包括最终用户许可协议、PCIE16X-800EVK用户指南Rev 1.2以及PCIE16X-800EVK开发板。

订购信息

• 器件：DS80PCI800SQE数量为250，DS80PCI800SQ数量为2000。
• SMA评估套件：PCIE16X-800EVK

五、开关设置与连接说明

4级输入控制引脚开关设置

通过SW1、SW2、SW3、SW5、SW6、SW10、SW11等开关设置4级输入条件。每个输入信号引脚连接3个开关，每个开关设置为ON位置时对应4级设置之一。6引脚开关的设置与3引脚开关类似，不同之处在于连接了2个信号引脚。需要注意的是，每个输入信号只能有一个开关处于ON位置。具体设置如下表所示：	4 – level Input Settings	Setting for 3 pin switches (3-2-1)
0 – Tie 249 ohm to GND	ON – OFF – OFF
R – Tie 5k ohm to GND	OFF – ON – OFF
F – FLOAT (open)	OFF – OFF – OFF
1 – Tie 249 ohm to VIH	OFF – OFF – ON

连接与控制说明

各个组件的连接和功能如下表所示：	Component	Name	Function
J1	PCIE TX/RX	High speed differential TX/RX from/to Root Complex
J2	PCIE TX/RX	High speed differential TX/RX to/from End Point
J3, J5	3.3V to VIN	3.3V DC Power – VIN to DS80PCI800SQ Jumper ON = 3.3V mode operation Jumper OFF = 2.5V mode operation
J4, J6	2.5V to VDD	2.5V DC Power – VDD to DS80PCI800SQ Jumper ON (1-2, 3-4) = 2.5V mode operation Jumper OFF (1-2, 3-4) = 3.3V mode operation
J7	VIN or VDD	Jumper VIH: set 1-2 = VIN (3.3V) or set 2-3 = VDD (2.5V)
J8	SDA, SCL	Optional SMBUS access pins. See the datasheet for additional information on SMBUS.
J9	EEPROM	Optional socket for EEPROM
SW1	EQB[1:0] or AD[3:2]	PIN MODE – EQ control for channel B inputs SMBUS MODE – AD[3:2] device address bits
SW2	ENSMB	ENSMB = LOW – PIN MODE ENSMB = HIGH – SMBUS (slave mode) ENSMB = FLOAT – SMBUS (master mode – load configuration from EEPROM)
SW3	DEMA[1:0]	PIN MODE – DE control for channel A outputs
SW4	SDA/SCL	“ON” position connects SDA and SCL lines to the device pin.
SW5	DEMB[1:0] or AD[1:0]	PIN MODE – DE control for channel B outputs SMBUS MODE – AD[1:0] device address bits
SW6	SD_TH and LPBK - RES	SD_TH – Signal detect threshold level (FLOAT = Default level) LPBK function for PCI402 and RESERVED for PCI800 (FLOAT = Normal operation)
SW7	VDD_SEL1_2 VDD_SEL3_4	VDD_SEL – Enable or disable the internal 3.3V to 2.5V regulator for U1 and U2. ON connects to GND to enable the internal LDO regulator for 3.3V mode operation.
SW8	READ_EN, RD_EN2, RD_EN3 and RD_EN4	For manual control of loading the external EEPROM and daisy chain the READ_EN to the ALL_DONE pins. Pin1 = ON connects the SW13 push button to the READ_EN of U1. Pin2,3,4 = OFF
SW9	A_D1 to RD_EN2 … A_D3 to RD_EN4	Pin1 = ON connects the ALL_DONE of U1 to READ_EN of U2. Pin2 = ON connects the ALL_DONE of U2 to READ_EN of U3. Pin3 = ON connects the ALL_DONE of U3 to READ_EN of U4. Pin4 = OFF
SW10	RXDET and RATE	RXDET – Input internal 50 ohm to VDD terminations RXDET = F (AUTO RX Detect), RXDET = 1 (50 ohm input termination). RATE = 0 (GEN1,2) = 2.5G / 5.0G. RATE = R (GEN3) = 8.0G. RATE = F (AUTO Detect). The RATE auto detect circuit requires the idle and active signal which occurs during the link training negotiation.
SW11	EQA[1:0]	PIN MODE – EQ control for channel A inputs
SW12	SDA/SCL to SMCLK/SMDAT	“ON” connect the SDA/SCL bus to the PCIe SMCLK and SMDAT bus. Default is “OFF”.
SW13	READ_EN	ENSMB = FLOAT – SMBUS (master mode – load configuration from EEPROM) SW6: SD_TH becomes the READ_EN pin. To start the loading at power up, set SW6 pin 3 to “ON” position (pull to GND). To manually control the start, set SW6 to “OFF” position and set SW8 pin1 to “ON” and pin2 to “OFF” position and push the SW13 button for the high to low transition to start the loading. When the loading is complete the LEDs – D1 thru D4 light should turn OFF.
SW14	PRSNT	“ON” connects the PCIe PRSNT signal to the device PRSNT pin. For 16X, set all the switches to the “ON” position.

六、快速上手指南

连接硬件

1. 将J1的PCIe 16x边缘接口连接到主板（根复合体）。
2. 将J2的PCIe 16x连接器连接到扩展卡（端点）。

设置电源模式

• 3.3V模式：将J3跳线设置为ON，不使用J4（保持跳线OFF）。
• 2.5V模式：将J3跳线设置为OFF，将J4跳线设置为ON（1 - 2和3 - 4）。

设置VIH连接

设置跳线J7，将VIH连接到VIN（3.3V）或VDD（2.5V），默认设置1 - 2为ON，即VIH = 3.3V。

设置VDD_SEL开关

在3.3V模式下，将SW7（VDD_SEL1_2和VDD_SEL3_4）设置为“ON”位置。

设置控制引脚

对各个控制引脚进行设置，以实现正常工作，具体设置如下：

• SW10：RXDET = F（连续接收器检测），设置开关 (3 - 2 - 1) = (OFF - OFF - OFF)；RXDET = 1（50欧姆输入终端），设置开关 (3 - 2 - 1) = (OFF - OFF - ON)。RATE = F（启用速率检测），设置开关 (6 - 5 - 4) 为 (OFF - OFF - OFF)；RATE = R（GEN3模式），设置开关 (6 - 5 - 4) = (OFF - ON - OFF)；RATE = 0（GEN1,2模式），设置开关 (6 - 5 - 4) = (ON - OFF - OFF)。
• SW6：SD_TH = F（默认信号检测阈值水平），设置开关 (3 - 2 - 1) = (OFF - OFF - OFF)；LPBK - RES = F（正常操作），设置开关 (6 - 5 - 4) = (OFF - OFF - OFF)。
• SW8和SW9：将开关设置为“OFF”位置。
• SW14：PRSNT = GND（启用设备），将开关设置为“ON”位置。

设置输入均衡水平

外部引脚模式

通过SW2将ENSMB设置为0（1kohm连接到GND），即 (3 - 2 - 1) = (ON - OFF - OFF)。同时，将SW4的引脚1和2设置为OFF位置，以断开SMBUS信号。参考表1进行3个开关的4级输入设置。例如，使用SW1为DS80PCI800的B组输入设置EQB[1:0]，SW1 (6 - 5 - 4),(3 - 2 - 1) = (OFF - ON - OFF), (OFF - ON - OFF) 表示EQB[1:0] = R,R，在4 GHz时为14.6 dB（级别6）；使用SW11为A组输入设置EQA[1:0]。具体的16种可能的EQ设置如下表所示：	Level	EQA/B[1:0]	SW1 - EQB[1:0] SW11 - EQA[1:0]						EQ (dB) at 4 GHz
	6	5	4	3	2	1
1	0, 0	ON	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	4.9
2	0, R	ON	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	7.9
3	0, F	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	9.9
4	0, 1	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	11.0
5	R, 0	OFF	ON	OFF	ON	OFF	OFF	14.3
6	R, R	OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF	14.6
7	R, F	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	17.0
8	R, 1	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	ON
9	F, 0	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	OFF
10	F, R	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	OFF
11	F, F	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF
12	F, 1	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	ON
13	1, 0	OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF
14	1, R	OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF
15	1, F	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	OFF
16	1, 1	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	ON

SMBUS模式

通过SW2将ENSMB设置为1（1kohm连接到VIH），即 (3 - 2 - 1) = (OFF - OFF - ON)。将SW4的引脚1和2设置为ON位置，以连接SMBUS信号。将SW3的引脚1至6开关设置为OFF位置，避免连接到SDA和SCL线。设置SW1和SW5的AD[3:0]引脚，AD[3:0] = 0000时，设备从地址设置为B0'hex。将SDA、SCL和GND连接到J17，具体的寄存器映射请参考数据手册。

设置输出VOD和去加重水平

外部引脚模式（Gen1&2）

通过SW2将ENSMB设置为0（1kohm连接到GND），即 (3 - 2 - 1) = (ON - OFF - OFF)。将SW4的引脚1和2设置为OFF位置，以断开SMBUS信号。参考表1进行3个开关的4级输入设置。例如，使用SW5为DS80PCI800的B组输出设置DEMB[1:0]，SW5 (6 - 5 - 4),(3 - 2 - 1) = (ON - OFF - OFF),(OFF - OFF - ON ) 表示DEMB[1:0] = 0,1，VOD = 1.0 V，DE = 0 dB；使用SW3为A组输出设置DEMA[1:0]。具体的16种可能的VOD和DE设置如下表所示：	Level	DEMA/B[1:0]	SW5 - DEMB[1:0] SW3 - DEMA[1:0]						GEN1,2
	6	5	4	3	2	1	VOD (Vp-p)	DE (dB)
1	0, 0	ON	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	0.8	0
2	0, R	ON	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	0.9	0
3	0, F	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	0.9	-3.5
4	0, 1	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	1.0	0
5	R, 0	OFF	ON	OFF	ON	OFF	OFF	1.0	-3.5
6	R, R	OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF	1.0	-6
7	R, F	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	1.1	0
8	R, 1	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	ON	1.1	-3.5
9	F, 0	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	1.1	-6
10	F, R	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	1.2	0
11	F, F	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	1.2	-3.5
12	F, 1	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	1.2	-6
13	1, 0	OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF	1.3	0
14	1, R	OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF	1.3	-3.5
15	1, F	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	1.3	-6
16	1,