CN117061400A - 一种用于PCIe总线监控的装置及方法 - Google Patents
一种用于PCIe总线监控的装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117061400A CN117061400A CN202311059736.1A CN202311059736A CN117061400A CN 117061400 A CN117061400 A CN 117061400A CN 202311059736 A CN202311059736 A CN 202311059736A CN 117061400 A CN117061400 A CN 117061400A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pcie
- module
- speed
- signal conditioning
- photoelectric conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/50—Testing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/18—Protocol analysers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Debugging And Monitoring (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于PCIe总线监控的装置及方法，包括高速接口模块（1）、信号调理模块（2）、光电转换模块（3）；所述信号调理模块（2）与高速接口模块（1）、光电转换模块（3）连接；所述高速接口模块（1）在PCIe设备原工作状态下将板内PCIe电信号输出至信号调理模块（2）；所述信号调理模块（2）隔离高速PCIe电信号，并执行对PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分，将划分后的电信号传输到光电转换模块（3）；所述光电转换模块（3）将接收到的电信号转换成光信号。本发明突破了板卡内PCIe总线无法监控、分析的现状，大大推动了PCIe总线的发展。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种PCIe总线监控的装置及方法。
背景技术
PCIe总线属于高速串行点对点全双工高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要优势就是数据传输速率高。随着PCIe总线技术的发展，越来越多的PCIe设备研发生产出来，PCIe总线的测试、监控变的尤为重要。如何在不干扰PCIe设备原工作现场，不改动现有PCIe设备状态，将PCIe信号长距离传输到协议分析或监控设备上用于分析排故，是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种PCIe总线监控的装置及方法，完成PCIe电信号转换成光信号进行长距离传输。
为了实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：
一种PCIe总线监控的装置，包括高速接口模块、信号调理模块、光电转换模块；所述信号调理模块与高速接口模块、光电转换模块连接；所述高速接口模块将板内PCIe信号输出至信号调理模块；所述信号调理模块隔离高速PCIe信号，并执行对PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分，将划分后的电信号传输到光电转换模块；所述光电转换模块将接收到的电信号转换成光信号。
所述高速接口模块选用高速差分连接器，分配信号按高速差分线分配相邻引脚并信号周边引脚要接地的原则进行分配，降低高速串行差分信号在物理连接过程中的损耗；选用弹片式接触连接器，PCB不增加器件仅做测试点漏铜处理，在不影响PCIe设备状态下能并入联调现场；选用小型连接器，能适应狭小联调空间。
所述信号调理模块通过电容、电阻和电感网，将输入的PCIe电信号进行隔离、阻抗匹配，将电信号衰减控制在PCIe电气标准之内。将调理完成的电信号输出给光电转换模块。
所述光电转换模块，选用高速率、多通道的光模块，满足现有2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率，支持x1、x4、x8、x16多通道。将电信号转换成光信号通过光纤传输，达到信号长距离传输的需求。
所述用于PCIe总线监控的装置，其特征在于：所述PCIe总线监控的装置适用于其他LVDS、FC、SRIO、SERDES高速串行通信电信号的监控。
一种利用PCIe总线监控装置进行PCIe总线监控的方法，所述信号调理模块与高速接口模块、光电转换模块连接；所述高速接口模块将板内PCIe信号输出至信号调理模块；所述信号调理模块隔离高速PCIe信号，并执行对PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分，将划分后的电信号传输到光电转换模块；所述光电转换模块将接收到的电信号转换成光信号，通过光纤传输到协议分析设备或者数据存储设备，实现PCIe总线的监控。
所述用于PCIe总线监控的方法，其特征在于：所述PCIe总线监控的方法适用于其他LVDS、FC、SRIO、SERDES高速串行通信协议监控的方法。
本发明的有益效果：
由以上技术方案可知，所述PCIe总线监控的装置及方法在不改动PCIe设备状态下，不改动PCIe原工作现场，通过光纤将数据传输到协议分析设备或者数据存储设备，用于做数据分析、设备排故。此方法突破了PCIe设备黑盒测试，为PCIe设备排查故障做出巨大贡献，大大推动了PCIe总线技术的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明中的实施例。
图1示出本发明所述的PCIe总线监控的装置及方法的总体框图。
图2示出本发明所述的高速接口模块弹片示意图。
图3示出本发明所述的高速接口模块PCB设计示意图。
图4示出本发明所述的信号调理模块电路示意图。
图5示出本发明所述的光模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明包括高速接口模块（1）、信号调理模块（2）、光电转换模块（3）；所述信号调理模块（2）与高速接口模块（1）、光电转换模块（3）连接；所述高速接口模块（1）在PCIe设备原工作状态下将板内PCIe电信号输出至信号调理模块（2）；所述信号调理模块（2）隔离高速PCIe电信号，并执行对PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分，将划分后的电信号传输到光电转换模块（3）；所述光电转换模块（3）将接收到的电信号转换成光信号。
如图2所示，本发明选用了高速弹片式连接器，分配信号按高速差分线分配相邻引脚并信号周边引脚要接地的原则进行分配，降低高速串行差分信号在物理连接过程中的损耗；选用弹片式接触连接器，在PCIe设备原工作状态下能并入联调现场；选用小型连接器，能适应狭小联调空间，信号传输速率最大能到56Gbps。
如图3所示，被测的PCIe设备需要在设计初期预留总线测试点，通过高速接口模块的导向销对准弹片接触焊盘，再通过固定螺丝固定。达到牢固可靠的要求。为了提高良好的接触、降低损耗，测试点平整度小于0.05mm，镀0.5um硬金，可进行盘中孔设计。
如图4所示，信号调理模块中，电容C1、C2、C3、C4调整划分出来的PCIe电信号上升沿、下降沿的斜率，过滤信号传输过程中产生的杂波；电感L1、L2、L3、L4调整总线监控装置高频阻抗；电阻R1、R2、R3调整总线监控装置划分出来电信号的功率，控制划分出来电信号能满足光电转换模块所需的能量并严格控制原被测设备信号的衰减；电容C5、C6将PCIe电信号进行隔离。信号调理模块通过电容、电阻和电感的组合电路，保障被测设备在原工作现场仍能可靠工作。
如图5所示，光电转换模块采用集成度比较高的MPO光纤接口，此类光模块通道集成高达48路，完全能满足现在PCIe x16总线32路高速串行通道的监控。
以上所述仅是本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于PCIe总线监控的装置，其特征在于：包括高速接口模块（1）、信号调理模块（2）、光电转换模块（3）；所述信号调理模块（2）与高速接口模块（1）、光电转换模块（3）连接；所述高速接口模块（1）在PCIe设备原工作状态下将板内PCIe电信号输出至信号调理模块（2）；所述信号调理模块（2）隔离高速PCIe电信号，并执行PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分；所述光电转换模块（3）将高速电信号转换成光信号。
2.根据权利要求1所述的用于PCIe总线监控的装置，其特征在于：所述高速接口模块采用弹片式高速连接器，PCB不增加器件仅做测试点漏铜处理。
3.根据权利要求1所述的用于PCIe总线监控的装置，其特征在于：所述信号调理模块根据PCIe高速差分信号速率、LVPECL电平、通道数做调整匹配成x1、x2、x4、x8、x16或x32通道PCIe总线监控的装置。
4.根据权利要求1所述用于PCIe总线监控的装置，其特征在于：所述PCIe总线监控的装置适用于其他LVDS、FC、SRIO、SERDES高速串行通信电信号的监控。
5.一种利用权利要求1-4的装置进行PCIe总线监控的方法，其特征在于: 所述信号调理模块与高速接口模块、光电转换模块连接；所述高速接口模块将板内PCIe信号输出至信号调理模块；所述信号调理模块隔离高速PCIe信号，并执行对PCIe电信号的阻抗匹配和功率划分，将划分后的电信号传输到光电转换模块；所述光电转换模块将接收到的电信号转换成光信号，通过光纤传输到协议分析设备或者数据存储设备，实现PCIe总线的监控。
6.根据权利要求5所述用于PCIe总线监控的方法，其特征在于：所述PCIe总线监控的方法适用于其他LVDS、FC、SRIO、SERDES高速串行通信协议监控的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311059736.1A CN117061400B (zh) | 2023-08-22 | 一种用于PCIe总线监控的装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311059736.1A CN117061400B (zh) | 2023-08-22 | 一种用于PCIe总线监控的装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117061400A true CN117061400A (zh) | 2023-11-14 |
| CN117061400B CN117061400B (zh) | 2024-07-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1557664A (zh) * | 2004-01-16 | 2004-12-29 | 湖南科技大学 | 总线式状态监测智能传感器组 |
| CN103067241A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-24 | 中联重科股份有限公司 | 一种can总线信号传输装置及测试系统 |
| CN108681269A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-10-19 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种多通道隔离的数据采集系统 |
| CN109887255A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 中国人民解放军32181部队 | 便携式监测装备状态的通用终端及监测方法 |
| CN218788160U (zh) * | 2022-11-07 | 2023-04-04 | 科大讯飞股份有限公司 | can总线测试系统 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1557664A (zh) * | 2004-01-16 | 2004-12-29 | 湖南科技大学 | 总线式状态监测智能传感器组 |
| CN103067241A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-24 | 中联重科股份有限公司 | 一种can总线信号传输装置及测试系统 |
| CN108681269A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-10-19 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种多通道隔离的数据采集系统 |
| CN109887255A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 中国人民解放军32181部队 | 便携式监测装备状态的通用终端及监测方法 |
| CN218788160U (zh) * | 2022-11-07 | 2023-04-04 | 科大讯飞股份有限公司 | can总线测试系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| FELIX: "PCIe扫盲——PCIe总线性能评估（有效数据速率估算）", pages 1 - 5, Retrieved from the Internet <URL:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100062236> * |
| 周旭光: "4Gsps多通道高速数据采集系统前端设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》, 28 February 2017 (2017-02-28), pages 1 - 20 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114513254B (zh) | 一种可动态改变传输方向的高速光电传输系统及线缆 | |
| JP4933733B2 (ja) | 信号伝送システム、信号出力回路基板、信号受信回路基板、信号出力方法、及び信号受信方法 | |
| CN110784259B (zh) | 一种基于pam4的一体化光模块误码测试仪 | |
| CN112653590B (zh) | 一种PCIe链路检测分析装置及方法 | |
| CN203643598U (zh) | 雷达数据记录设备 | |
| CN113740703B (zh) | 一种Retimer芯片的测试板及测试系统 | |
| CN117061400B (zh) | 一种用于PCIe总线监控的装置及方法 | |
| CN117061400A (zh) | 一种用于PCIe总线监控的装置及方法 | |
| CN112630903A (zh) | 一种基于Type-C接口的有源光缆 | |
| CN110278032B (zh) | 一种基于光纤的PCIe数据传输装置及方法 | |
| CN112615639B (zh) | 一种多通道高频段收发装置 | |
| CN102647229B (zh) | 一种xfp接口光模块自环方法及装置 | |
| CN211046939U (zh) | 通信模块测试装置 | |
| CN210442802U (zh) | 一种十通道的Kintex UltraScale采集处理系统 | |
| CN211878587U (zh) | 通讯模块pcie信号的测试装置 | |
| CN203872175U (zh) | 用于光模块测试的测试板子 | |
| CN103491458A (zh) | 无配线通信模块 | |
| CN218996027U (zh) | 用于M．2连接器的PCIe信号完整性测试的兼容性负载卡 | |
| CN112350916A (zh) | 基于fpga的pcie低频光纤桥接系统及方法 | |
| CN217113070U (zh) | 一种静电隔离can接口数据传输板 | |
| CN216700013U (zh) | 金手指电路板及PCIe信号测试系统 | |
| CN217521588U (zh) | 一种电极片治疗中的隔离串口电路 | |
| CN215956387U (zh) | 误码测试装置 | |
| CN221263807U (zh) | 一种铁路联锁设备通信用opc模块和铁路联锁设备 | |
| US20220197849A1 (en) | High speed on die shared bus for multi-channel communication |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |