DE102011113068B3

DE102011113068B3 - Printed circuit board for a computer system and expansion card

Info

Publication number: DE102011113068B3
Application number: DE201110113068
Authority: DE
Inventors: Rainer Staude
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Current assignee: Fujitsu Client Computing Ltd
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-02-14
Anticipated expiration: 2031-09-10
Also published as: WO2013034473A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte (1) für ein Computersystem mit wenigstens einem ersten Steckplatz (2) für eine Erweiterungskarte. Dabei weist der wenigstens eine erste Steckplatz (2) wenigstens einen ersten Anschluss (B14) zum Anschluss wenigstens einer ersten Datenleitung und wenigstens einen zweiten Anschluss (B66) zum Anschuss wenigstens einer zweiten Datenleitung auf. Der wenigstens eine erste Anschluss (B14) ist elektrisch mit einer ersten Schnittstelleneinrichtung gemäß der ersten Schnittstellennorm gekoppelt und der wenigstens eine zweite Anschluss (B66) ist elektrisch mit einer zweiten Schnittstelleneinrichtung gemäß einer zweiten Schnittstellennorm gekoppelt. Die Erfindung betrifft außerdem Erweiterungskarten (20, 30), die zur Aufnahme in einem derartigen Steckplatz (2) geeignet sind.The invention relates to a printed circuit board (1) for a computer system having at least one first slot (2) for an expansion card. In this case, the at least one first slot (2) has at least one first terminal (B14) for connecting at least one first data line and at least one second terminal (B66) for connecting at least one second data line. The at least one first terminal (B14) is electrically coupled to a first interface device according to the first interface standard, and the at least one second terminal (B66) is electrically coupled to a second interface device according to a second interface standard. The invention also relates to expansion cards (20, 30) suitable for mounting in such a slot (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte für ein Computersystem mit wenigstens einem ersten Steckplatz für eine Erweiterungskarte sowie dafür geeignete Erweiterungskarten.The invention relates to a printed circuit board for a computer system with at least a first slot for an expansion card and suitable expansion cards.

Leiterplatten für Computersysteme mit wenigstens einem ersten Steckplatz für eine Erweiterungskarte sind vielfach bekannt. Beispielsweise sind auf so genannten Computer Mainboards in der Regel ein oder mehrere Steckplätze gemäß dem so genannten PCI-Express-Standard zum Anschluss von Erweiterungskarten vorgesehen.Circuit boards for computer systems with at least a first slot for an expansion card are widely known. For example, one or more slots according to the so-called PCI Express standard for connecting expansion cards are usually provided on so-called computer motherboards.

Erweiterungskarten für derartige Steckplätze weisen in der Regel eine oder mehrere aktive Komponenten, insbesondere Datenverarbeitungseinheiten, wie Mikro-Controller, Prozessoren oder Grafikprozessoren, und Speichereinheiten, wie Video-RAM-Bausteine oder DRAM-Bausteine, auf. Die aktiven Komponenten der Leiterplatte können über Datenleitungen des Steckplatzes zur Verfügung gestellte Signale verarbeiten und gegebenenfalls in verarbeiteter Form anderen Komponenten eines Computersystems zur Verfügung stellen. Beispielsweise kann eine Grafikerweiterungskarte Grafikrohdaten, die über Datenleitungen wenigstens eines ersten Steckplatzes des Computersystems bereitgestellt werden, verarbeiten und in aufbereiteter Form einem Monitor, der an wenigstens einem Steckverbinder der Erweiterungskarte angeschlossen ist, zur Darstellung eines Bildes zur Verfügung stellen.Expansion cards for such slots typically include one or more active components, particularly computing devices such as micro-controllers, processors or graphics processors, and memory devices such as video RAM devices or DRAM devices. The active components of the printed circuit board can process signals provided via data lines of the slot and, if necessary, make available in processed form to other components of a computer system. For example, a graphics extension card may process raw graphics data provided over data lines of at least a first slot of the computer system and provide in rendered form a monitor connected to at least one connector of the expansion card for displaying an image.

Neben der Vorsehung von Steckplätzen für Erweiterungskarten ist auch die Verwendung von so genannten Onboard-Komponenten für Computersysteme bekannt. Dabei sind aktive Komponenten, wie beispielsweise eine Grafikkomponente separat Order als Teil eines Chipsatzes direkt auf einer Leiterplatte des Computersystems angeordnet. Die von der Grafikkomponente erzeugten Signale werden in der Regel über einen Steckverbinder auf der Leiterplatte bereitgestellt. Beispielsweise sind Grafikchips bekannt, die Grafikrohdaten eines Computersystems aufbereiten und über einen geeigneten elektrischen Anschluss gemäß dem so genannten Display Port Schnittstellenstandard einem Bildschirm zur Verfügung stellen.In addition to providing slots for expansion cards, the use of so-called on-board components for computer systems is also known. In this case, active components, such as a graphics component separately, are arranged as part of a chipset directly on a printed circuit board of the computer system. The signals generated by the graphics component are typically provided via a connector on the circuit board. For example, graphics chips are known which process graphics raw data of a computer system and provide them with a screen via a suitable electrical connection in accordance with the so-called display port interface standard.

Aus der EP 1 237 395 B1 ist eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Leiterplatte mit ersten festgelegten Abmessungen und einer zweiten Leiterplatte, die mittels eines Steckverbinders mit der ersten Leitplatte verbindbar ist, bekannt. Im verbundenen Zustand befindet sich die erste und die zweite Leiterplatte in einer Ebene. Dabei sind die Abmessungen der zweiten Leiterplatte so bemessen, dass die Anordnung aus der ersten und der zweiten Leiterplatte zweite festgelegte Abmessungen aufweist.From the EP 1 237 395 B1 is a printed circuit board assembly having a first printed circuit board with first predetermined dimensions and a second printed circuit board, which is connectable by means of a connector with the first guide plate known. In the connected state, the first and the second circuit board is in a plane. The dimensions of the second printed circuit board are dimensioned such that the arrangement of the first and the second printed circuit board has second predetermined dimensions.

Aus der DE 299 10 805 U1 ist ein Adaptersystem für PC-Erweiterungskarten mit mindestens einem Bussteckplatz bekannt. Das Adaptersystem ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, dass der entsprechende Bussteckplatz des Adaptersystems 1:1 mit dem Bussteckplatz des Motherboards verbunden und parallel zum Motherboard angeordnet ist, so dass die PC-Erweiterungskarten in paralleler Lage zum Motherboard eingebaut werden können.From the DE 299 10 805 U1 is an adapter system for PC expansion cards with at least one bus slot known. The adapter system is inter alia characterized in that the corresponding bus slot of the adapter system 1: 1 connected to the bus slot of the motherboard and is arranged parallel to the motherboard, so that the PC expansion cards can be installed in parallel to the motherboard.

Aus der DE 198 47 071 C2 ist ein interaktives Multimedia-Card-Modul im PC Card-Format zur Verarbeitung von digitalen MPEG-Daten mit einem Steckverbinder, auf dem eine einheitliche Schnittstelle nach DVB-Standard bereitstellbar ist, mit Speicherplatz für Anwendungs- und Attributdaten und einem taktbaren Controller für die Schnittstelle bekannt. Dort ist vorgesehen, dass auf dem Steckverbinder des interaktiven Multimedia-Card-Moduls alternativ zu der DVB-Schnittstelle eine PC-Card-Schnittstelle bereitstellbar ist durch die Implementierung einer über den Controller in Abhängigkeit von der zu aktivierenden Schnittstelle steuerbaren Signalumschaltung zwischen den die beiden Schnittstellen charakterisierenden Signalbelegungen der entsprechenden Pins des Steckverbinders.From the DE 198 47 071 C2 is an interactive multimedia card module in PC Card format for processing digital MPEG data with a connector that provides a unified interface to DVB standard, with storage for application and attribute data and a clockable controller for the interface known. There is provided that on the connector of the interactive multimedia card module as an alternative to the DVB interface, a PC card interface is provided by the implementation of a controllable via the controller depending on the interface to be activated signal switching between the two interfaces characterizing signal assignments of the corresponding pins of the connector.

Aus der DE 195 80 606 C2 ist ein Computersystem sowie ein Verfahren zum Benutzen eines Festplattenlaufwerks mit einer IDE Schnittstelle in einem PCI-kompatiblen Erweiterungssteckplatz bekannt. Das Computersystem ist durch eine mit dem PCI-Busverbinder gekoppelte Schaltung gekennzeichnet, die die Verwendung einer Peripheriegerät-Steckkarte in dem PCI-Busverbinder ermöglicht.From the DE 195 80 606 C2 there is known a computer system and method for using a hard disk drive having an IDE interface in a PCI compliant expansion slot. The computer system is characterized by a circuit coupled to the PCI bus connector that enables the use of a peripheral card in the PCI bus connector.

Aufgrund der Vielzahl miteinander konkurrierender Standards und Ausbaustufen eines Computersystems müssen Systemhersteller oftmals entweder eine Vielzahl unterschiedlicher Leiterplatten oder einheitliche Leiterplatten mit unterschiedlichen Bestückungsvarianten vorhalten, um eine Vielzahl möglicher Systemkonfigurationen anzubieten. Darüber hinaus weisen Leiterplatten oftmals eine Vielzahl von physikalischen Anschlüssen auf, die in etlichen Bestückungsvarianten nicht oder nur zeitweise benötigt werden.Because of the multitude of competing standards and expansion levels of a computer system, system manufacturers often need to maintain either a variety of different printed circuit boards or unified boards with different assembly variants to offer a variety of possible system configurations. In addition, printed circuit boards often have a large number of physical connections, which are not or only occasionally required in a number of assembly variants.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leiterplatte für ein Computersystem zu beschreiben, das eine Mehrzahl möglicher Konfigurationen ermöglicht. Dabei soll die Anzahl der dafür benötigten physikalischen Steckverbindungen möglichst gering gehalten werden.The object of the present invention is to describe a printed circuit board for a computer system that enables a plurality of possible configurations. The number of physical connections required for this purpose should be kept as low as possible.

Die oben genannte Aufgabe wird durch eine Leiterplatte für ein Computersystem mit wenigstens einem ersten Steckplatz für eine Erweiterungskarte gelöst, wobei ein Formfaktor des wenigstens einen ersten Steckplatzes einer ersten Schnittstellennorm entspricht und zur Aufnahme unterschiedlicher Erweiterungskarten gemäß der ersten Schnittstellennorm mit einer unterschiedlichen Anzahl von Signalleitungen vorgesehen ist. Der wenigstens eine erste Steckplatz weist wenigstens einen ersten Anschluss zum Anschluss wenigstens einer ersten Datenleitung und wenigstens einen zweiten Anschluss zum Anschluss wenigstens einer zweiten Datenleitung auf, wobei der wenigstens eine erste Anschluss elektrisch mit einer ersten Schnittstelleneinrichtung gemäß der ersten Schnittstellennorm und der wenigstens eine zweite Anschluss elektrisch mit einer zweiten Schnittstelleneinrichtung gemäß einer zweiten Schnittstellennorm gekoppelt ist.The above object is achieved by a printed circuit board for a computer system with at least a first slot for an expansion card, wherein a form factor of at least a first slot corresponds to a first interface standard and is provided for receiving different expansion cards according to the first interface standard with a different number of signal lines. The at least one first slot has at least one first connection for connecting at least one first data line and at least one second connection for connecting at least one second data line, wherein the at least one first connection is electrically connected to a first interface device according to the first interface standard and the at least one second connection is electrically coupled to a second interface device according to a second interface standard.

Eine derartige Leiterplatte mit einem gemeinsamen ersten Steckplatz zum Bereitstellen von Anschlussleitungen gemäß einer ersten Schnittstellennorm und einer zweiten Schnittstellennorm ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Anschlüsse für unterschiedliche Schnittstellennormen unter Beibehaltung einer einheitlichen Leiterplatte. Dabei macht sich die Erfindung zunutze, dass manche Schnittstellennormen Erweiterungskarten mit einer unterschiedlichen Anzahl von Signalleitungen vorsehen, wobei die jeweils aktuell nicht verwendeten Signalleitungen beispielsweise zum Bereitstellen von elektrischen Signalen gemäß einer zweiten Schnittstellennorm genutzt werden können.Such a printed circuit board with a common first slot for providing connection lines according to a first interface standard and a second interface standard makes it possible to implement different connections for different interface standards while maintaining a uniform printed circuit board. In this case, the invention makes use of the fact that some interface standards provide expansion cards with a different number of signal lines, wherein the respective currently unused signal lines can be used, for example, to provide electrical signals according to a second interface standard.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sieht die erste Schnittstellennorm Steckplätze eines ersten Typs zur Aufnahme eines ersten Typs von Erweiterungskarten mit einer ersten Anzahl von Signalleitungen und zweite Steckplätze eines zweiten Typs zur Aufnahme von Erweiterungskarten eines zweiten Typs mit einer zweiten Anzahl von Signalleitungen vor, wobei die erste Anzahl größer als die zweite Anzahl ist. Dabei können die Karten des zweiten Typs in einem ersten Teilbereich eines Steckplatzes des ersten Typs aufgenommen werden. Der wenigstens eine erste Anschluss ist in dem ersten Teilbereich des wenigstens eines ersten Steckplatzes angeordnet und der wenigstens eine zweite Anschluss ist in einem von dem ersten Teilbereich verschiedenen zweiten Teilbereich des wenigstens einen ersten Steckplatzes angeordnet. Derartige Schnittstellennormen, wie beispielsweise der so genannte PCI-Express-Standard, erlauben die Aufnahme unterschiedlicher Erweiterungskarten mit einer unterschiedlichen Anzahl von Signalleitungen in einem einheitlichen Steckplatz, wobei der jeweils nicht verwendete Teil des Steckplatzes gemäß der beschriebenen Ausgestaltung zum zur Verfügung stellen weiterer elektrischer Signale genutzt wird.According to an advantageous embodiment, the first interface standard provides slots of a first type for receiving a first type of expansion card having a first number of signal lines and second slots of a second type for receiving expansion cards of a second type having a second number of signal lines, wherein the first number is greater than the second number. In this case, the cards of the second type can be accommodated in a first subarea of a slot of the first type. The at least one first terminal is arranged in the first subarea of the at least one first slot, and the at least one second terminal is arranged in a second subarea of the at least one first slot that is different from the first subarea. Such interface standards, such as the so-called PCI Express standard, allow the inclusion of different expansion cards with a different number of signal lines in a single slot, the unused portion of the slot used in accordance with the described embodiment for making available further electrical signals becomes.

Gemäß einer Ausgestaltung ist der wenigstens eine zweite Anschluss elektrisch über einen Serienkondensator mit der zweiten Schnittstelleneinrichtung gekoppelt. Durch die Vorsehung eines Serienkondensators für den zweiten Anschluss kann dabei eine ungewollte elektrische Kopplung beim Anschluss von Erweiterungskarten gemäß der ersten Schnittstellennorm mit zusätzlichen Signalleitungen vermieden werden.According to one embodiment, the at least one second terminal is electrically coupled to the second interface device via a series capacitor. By providing a series capacitor for the second connection, an unwanted electrical coupling when connecting expansion cards according to the first interface standard with additional signal lines can be avoided.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Erweiterungskarte zur Verwendung mit einer derartigen Leiterplatte beschrieben. Die Erweiterungskarte weist einen Anschlussbereich mit einem ersten Teilbereich und einem von dem ersten Teilbereich verschiedenen zweiten Teilbereich zur Aufnahme in wenigstens einem ersten Steckplatz der Leiterplatte mit einem Formfaktor gemäß einer ersten Schnittstellennorm, wenigstens eine Datenleitung im Bereich des zweiten Teilbereichs und wenigstens einen Steckverbinder mit wenigstens einem Anschluss gemäß einer zweiten Schnittstellennorm auf, wobei der wenigstens eine Anschluss des Steckverbinders elektrisch mit der wenigstens einen zweiten Datenleitung verbunden ist.In accordance with a second aspect of the invention, an expansion card for use with such a circuit board is described. The expansion card has a connection region with a first subregion and a second subregion different from the first subregion for inclusion in at least one first slot of the printed circuit board with a form factor according to a first interface standard, at least one data line in the region of the second subregion and at least one connector with at least one Connection according to a second interface standard, wherein the at least one terminal of the connector is electrically connected to the at least one second data line.

Eine derartige Erweiterungskarte eignet sich zum Übertragen von Signalen von dem ersten Steckplatz mit einer Bauform gemäß einer ersten Schnittstellennorm an einem zweiten Steckverbinder gemäß einer zweiten Schnittstellennorm durch Verwendung einer Erweiterungskarte. Auf diese Weise muss ein gegebenenfalls nicht verwendeter zweiter Steckverbinder nicht auf der Leiterplatte des Computersystems vorgesehen werden, sondern kann bei Bedarf in Form einer bevorzugt passiven Erweiterungskarte nachgerüstet werden.Such an expansion card is suitable for transmitting signals from the first slot having a design according to a first interface standard to a second connector according to a second interface standard by using an expansion card. In this way, a possibly not used second connector must not be provided on the circuit board of the computer system, but can be retrofitted if necessary in the form of a preferably passive expansion card.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Erweiterungskarte zur Verwendung mit einer Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt beschrieben. Die Erweiterungskarte weist einen Anschlussbereich mit einem ersten Teilbereich und einem von dem ersten Teilbereich verschiedenen zweiten Teilbereich zur Aufnahme in wenigstens einem Steckplatz der Leiterplatte mit einem Formfaktor gemäß einer ersten Schnittstellennorm, wenigstens eine ersten Datenleitung im Bereich des ersten Teilbereichs sowie wenigstens eine zweite Datenleitung im Bereich des zweiten Teilbereichs und wenigstens einen Steckverbinder mit wenigstens einem Anschluss gemäß einer dritten Schnittstellennorm auf. Die Erweiterungskarte weist des Weiteren wenigstens eine Multiplexvorrichtung auf, wobei die Multiplexvorrichtung dazu eingerichtet ist, wahlweise über die erste Datenleitung und/oder die zweite Datenleitung übertragene Daten über den wenigstens einen Anschluss des Steckverbinders bereitzustellen.According to a third aspect of the invention, an expansion card for use with a printed circuit board according to the first aspect is described. The expansion card has a connection region with a first subregion and a second subregion different from the first subregion for inclusion in at least one slot of the printed circuit board with a form factor according to a first interface standard, at least one first data line in the region of the first subregion and at least one second data line in the region of the second portion and at least one connector with at least one terminal according to a third interface standard. The expansion card furthermore has at least one multiplexing device, wherein the multiplexing device is set up to provide data transmitted selectively via the first data line and / or the second data line via the at least one connector of the connector.

Eine derartige Erweiterungskarte erlaubt die Kombination von Signalen gemäß einer ersten Schnittstellennorm und einer zweiten Schnittstellennorm für einen Steckverbinder gemäß einer dritten Schnittstellennorm. Beispielsweise können Signale gemäß dem PCI-Express-Standard und dem Display-Port-Standard über eine gemeinsame Thunderbolt-Schnittstelle bereitgestellt werden. Zur Implementierung der Thunderbolt-Schnittstelle benötigte Komponenten können dabei auf der Erweiterungskarte vorgesehen werden, sodass wiederum eine einheitliche Leiterplatte für das Computersystem verwendet werden kann.Such an expansion card allows the combination of signals according to a first interface standard and a second interface standard for a connector according to a third Interface standard. For example, signals according to the PCI Express standard and the display port standard can be provided via a common Thunderbolt interface. Components required for implementing the Thunderbolt interface can be provided on the expansion card, so that in turn a uniform printed circuit board can be used for the computer system.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and the following detailed description of exemplary embodiments.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Figuren zeigen:The invention will be described below with reference to the figures based on embodiments. In the figures show:

1A bis 1D eine Leiterplatte für ein Computersystem mit wenigstens einem Steckplatz, 1A to 1D a printed circuit board for a computer system with at least one slot,

2 eine erste Erweiterungskarte zum Bereitstellen eines Signals gemäß einer zweiten Schnittstellennorm und 2 a first expansion card for providing a signal according to a second interface standard and

3 eine zweite Erweiterungskarte zum Bereitstellen eines Signals gemäß einer dritten Schnittstellennorm. 3 a second expansion card for providing a signal according to a third interface standard.

1A bis 1D zeigen schematisch eine Leiterplatte 1 eines im Weiteren nicht dargestellten Computersystems. Bei der Leiterplatte 1 handelt es sich insbesondere um das so genannte Mainboard des Computersystems. 1A to 1D show schematically a circuit board 1 a computer system not shown below. At the circuit board 1 it is in particular the so-called motherboard of the computer system.

Auf der Leiterplatte 1 ist ein Steckplatz 2 zur Aufnahme einer Erweiterungskarte angeordnet. Bei dem ersten Steckplatz 2 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Steckplatz mit einer Bauform gemäß der PCI-Express 3.0 Basis Spezifikation der PCI Special Interest Group vom 19. November 2010. Dabei entsprechen die Abmessungen des ersten Steckplatzes 2 den Abmessungen eines Steckplatzes gemäß dem PCI-Express-Standard zur Aufnahme einer Erweiterungskarte mit jeweils 16 differenziellen Ein- und Ausgabeleitungen (x16). Selbstverständlich kann es sich bei dem Steckplatz 2 auch einen Steckplatz gemäß dem PCI-Express-Standard zur Aufnahme einer Erweiterungskarte mit jeweils 32 (x32), 8 (x8), 4 (x4) oder 2 (x2) differentiellen Ein- und Ausgabeleitungen oder gemäß einer anderen Schnittstellennorm handeln, die eine Mehrzahl von Anschlüssen für Signalleitungen vorsieht.On the circuit board 1 is a slot 2 arranged to receive an expansion card. At the first slot 2 In the exemplary embodiment, this is a slot with a design according to the PCI Express 3.0 basic specification of the PCI Special Interest Group of November 19, 2010. The dimensions of the first slot correspond to this 2 The dimensions of a slot according to the PCI Express standard for receiving an expansion card, each with 16 differential input and output lines (x16). Of course it can be at the slot 2 Also, a slot according to the PCI Express standard for receiving an expansion card with each 32 (x32), 8 (x8), 4 (x4) or 2 (x2) differential input and output lines or according to another interface standard act, the majority provides connections for signal lines.

Auf der Leiterplatte 1 ist des Weiteren ein so genannter PCI-Host-Schnittstellenbaustein 3 sowie ein Display-Port-Host-Schnittstellenbaustein 4 gemäß dem Display-Port-Standard gemäß Version 1.1a der. Video Electronics Standards Association (VESA) vom 2. April 2007 angeordnet. Darüber hinaus umfasst die Leiterplatte auch einen allgemeinen Ein-/Ausgabebaustein 5. Die Bausteine 3, 4 und 5 sind über Signalleitungen mit dem ersten Steckplatz 2 gekoppelt. Je nach Art des zur Verfügung gestellten oder abgerufenen Signals sind dabei optional Serienkondensatoren oder Widerstände in die Signalleitungen eingeschleift.On the circuit board 1 is also a so-called PCI host interface module 3 as well as a display port host interface module 4 according to the display port standard according to version 1.1a of. Video Electronics Standards Association (VESA) of April 2, 2007. In addition, the printed circuit board also includes a general input / output module 5 , The building blocks 3 . 4 and 5 are via signal lines with the first slot 2 coupled. Depending on the type of signal provided or retrieved, series capacitors or resistors are optionally looped into the signal lines.

Ein x16-Steckplatz umfasst einen zweiseitigen Steckverbinder mit 82 Anschlüssen je Seite, die in den 1A bis 1D mit den Bezugszeichen A1 bis A82 bzw. B1 bis B82 versehen sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Anschlüsse des Steckplatzes 2 in den 1A bis 1D dargestellt. Die nicht dargestellten Anschlüsse des Steckplatzes sind im Ausführungsbeispiel jeweils gemäß dem PCI-Express-Standard angeschlossen.An x16 slot includes a two-sided connector with 82 ports per side, which fits into the 1A to 1D are provided with the reference numerals A1 to A82 and B1 to B82. For clarity, not all ports are the slot 2 in the 1A to 1D shown. The connections of the slot, not shown, are each connected according to the PCI Express standard in the embodiment.

Der Steckplatz 2 besteht aus einem ersten Steckerbereich 6 mit insgesamt 22 Anschlüssen A1 bis A11 sowie B1 bis B11 und einem davon durch eine Trennwand getrennten zweiten Steckerbereich 7 mit 142 Anschlüssen A12 bis A82 und B12 bis B82. In dem ersten Steckerbereich 6 sind etliche Anschlüsse zum Bereitstellen unterschiedlicher Betriebsspannungen, insbesondere 3,3 und 12 V, sowie einige gemeinsam genutzte Steuersignale, wie beispielsweise ein Aufwecksignal (Wake) sowie ein Rücksetzsignal (Reset) angeordnet. Die Belegung des ersten Steckerbereichs 6 entspricht der Belegung gemäß dem PCI-Express-Standard und wird daher nicht weiter erläutert.The slot 2 consists of a first connector area 6 with a total of 22 ports A1 to A11 and B1 to B11 and one of them separated by a partition second connector area 7 with 142 connections A12 to A82 and B12 to B82. In the first connector area 6 There are several ports for providing different operating voltages, in particular 3.3 and 12 V, as well as some shared control signals, such as a wake-up signal (wake) and a reset signal (reset) arranged. The assignment of the first connector area 6 corresponds to the occupancy according to the PCI Express standard and is therefore not further explained.

Der zweite Steckerbereich 7 ist in den 1A bis 1D in vier Teilbereiche 8, 9, 10 und 11 untergliedert. Im Ausführungsbeispiel stellen die dargestellten Teilbereiche lediglich eine logische Untergliederung des einheitlichen Steckerbereichs 7 dar. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Teilbereiche 8, 9, 10 und 11 physikalisch, beispielsweise durch Einkerbungen in einer Leiterplatte oder Trennstege eines Steckverbinders, voneinander zu trennen.The second connector area 7 is in the 1A to 1D in four subareas 8th . 9 . 10 and 11 subdivided. In the exemplary embodiment, the subareas shown merely represent a logical subdivision of the uniform connector area 7 Of course it is also possible, the sub-areas 8th . 9 . 10 and 11 physically separated, for example, by notches in a circuit board or dividers of a connector from each other.

In dem ersten Teilbereich 8, umfassend die Anschlüsse A12 bis A31 sowie B12 bis B29, ist der Steckplatz 2 gemäß dem PCI-Express-Standard für PCI-Express-Erweiterungskarten mit einer (x1), zwei (x2) oder vier Signalleitungen (x4) je Richtung, d. h. je vier Datenleitungen für die Eingabe und vier Datenleitungen für die Ausgabe von Signalen, belegt. Wie sich aus den 1A bis 1D ergibt, sind für die so genannten Downstream-Signale, also die Signale, die von dem PCI-Host-Schnittstellenbaustein 3 über den Steckplatz 2 an eine Erweiterungskarte übertragen werden, auf Seiten der Leiterplatte 1 Serienkondensatoren 12 vorgesehen, damit die Signale gleichspannungsfrei an die Erweiterungskarte übertragen werden können. In der umgekehrten Upstream-Übertragungsrichtung, d. h. von einer Erweiterungskarte zu dem PCI-Host-Schnittstellenbaustein 3, sind entsprechende Serienkondensatoren auf Seiten der Erweiterungskarte vorgesehen. Dies ist in den 1A bis 1D jedoch nicht dargestellt.In the first section 8th comprising the terminals A12 to A31 and B12 to B29, is the slot 2 PCI Express expansion card PCI Express standard, with one (x1), two (x2), or four (x4) signal lines per direction, ie, four data lines each for input and four data lines for signal output. As is clear from the 1A to 1D results are for the so-called downstream signals, that is, the signals coming from the PCI host interface block 3 over the slot 2 be transferred to an expansion card, on the side of the circuit board 1 series capacitors 12 provided so that the signals can be transmitted without DC voltage to the expansion card. In the reverse upstream Transmission direction, ie from an expansion card to the PCI host interface module 3 , corresponding series capacitors are provided on the side of the expansion card. This is in the 1A to 1D but not shown.

Im zweiten Teilbereich 9, der im Ausführungsbeispiel die Signalleitungen A63 bis A82 sowie B61 bis B82 umfasst, werden entgegen dem PCI-Express-Standard keine weiteren Signalleitungen gemäß dem PCI-Express-Standard zur Ein- und Ausgabe von Daten an eine Erweiterungskarte mit 16 Datenleitungen (x16) sondern Datenleitungen zum Bereitstellen von Signalen gemäß dem Display-Port-Standard vorgesehen. Insbesondere werden über die Anschlüsse B65 bis B80 vier differenzielle Downstream-Ausgangssignale des Display-Port-Host-Schnittstellenbausteins 4 über die Anschlüsse des ersten Steckplatzes 2 zur Verfügung gestellt, die gemäß dem PCI-Express-Standard zur Bereitstellung der differenziellen Downstream-Signalleitungen EXP IN12 bis EXP IN15 genutzt werden. Zusätzlich wird über die Anschlüsse B61 bis B64 ein weiterer differentieller Hilfsdatenkanal gemäß dem Display-Port-Protokoll über den normalerweise für den elften Downstream-Datenkanal EXP IN11 genutzten Anschlüsse bereitgestellt.In the second part 9 , which in the embodiment includes the signal lines A63 to A82 and B61 to B82, contrary to the PCI Express standard no further signal lines according to the PCI Express standard for input and output of data to an expansion card with 16 data lines (x16) but Data lines provided for providing signals according to the display port standard. In particular, via the ports B65 to B80, four downstream differential output signals of the display port host interface device become 4 over the connections of the first slot 2 provided in accordance with the PCI Express standard to provide the differential downstream signal lines EXP IN12 to EXP IN15. In addition, via the ports B61 to B64, another auxiliary auxiliary data channel according to the display port protocol is provided via the ports normally used for the eleventh downstream data channel EXP IN11.

Um eine ungewünschte elektrische Kopplung zwischen dem Display-Port-Host-Schnittstellenbaustein 4 und einer gegebenenfalls in den ersten Steckplatz 2 aufgenommenen x16-Erweiterungskarte zu vermeiden, sind die Anschlüsse des Steckverbinders 2 elektrisch nur indirekt über Serienkondensatoren 12 mit dem Display-Port-Host-Schnittstellenbaustein 4 gekoppelt. Auf diese Weise machen sich insbesondere unterschiedliche Gleichspannungspegel auf Seiten des Display-Host-Schnittstellenbausteins 4 und einer in den Steckplatz 2 aufgenommenen Erweiterungskarte elektrisch nicht bemerkbar. Die Kapazität der Serienkondensatoren 12 beträgt im Ausführungsbeispiel 100 nF.To avoid unwanted electrical coupling between the display port host interface block 4 and one in the first slot if necessary 2 x16 expansion card to avoid, are the connectors of the connector 2 electrically only indirectly via series capacitors 12 with the display port host interface block 4 coupled. In this way, in particular different DC voltage levels make on the side of the display host interface module 4 and one in the slot 2 recorded expansion card electrically not noticeable. The capacity of the series capacitors 12 is in the embodiment 100 nF.

Zusätzlich sind in dem zweiten Teilbereich 9 weitere Anschlüsse zur Übermittlung von Informationen von einer Erweiterungskarte an den Display-Host-Schnittstellenbaustein 4 vorgesehen. Anders als die so genannten Downstream-Signale werden die Upstream- oder Rückkanalinformationen gemäß dem Display-Port-Standard mit einer verhältnismäßig geringen Datenrate zur Verfügung gestellt. Daher ist für die Implementierung des Rückkanals insbesondere keine differenzielle Signalisierung erforderlich.In addition, in the second subarea 9 additional ports for communicating information from an expansion card to the display host interface device 4 intended. Unlike the so-called downstream signals, the upstream or return channel information is provided according to the display port standard at a relatively low data rate. Therefore, in particular, no differential signaling is required for the implementation of the return channel.

Um eine ungewünschte elektrische Kopplung von eventuell vorhandenen Signalen einer x16-Steckkarte und dem Display-Host-Schnittstellenbaustein 4 zu vermeiden, werden die Rückkanalinformationen daher über gemäß dem PCI-Express Standard mit einem Massepotenzial verbundenen Anschlüssen zurück von dem ersten Steckplatz 2 an den Display-Port-Host-Schnittstellenbaustein 4 übermittelt. Dabei wird der Anschluss A66 zum Bereitstellen eines Taktsignals für einen so genannten Display Data Channel (DDC) der VESA verwendet. Das zugehörige Datensignal wird über den Anschluss A70 übermittelt. Über den Anschluss A74 wird ein weiteres Signal zur automatischen Erkennung eines an eine Display-Port-Karte angeschlossenen Monitors oder eine sonstige Anzeigevorrichtung bereitgestellt.An unwanted electrical coupling of any existing signals of an x16 plug-in card and the display host interface module 4 to avoid, therefore, the return channel information back over the PCI Express standard connected to a ground potential terminals back from the first slot 2 to the display port host interface block 4 transmitted. In this case, the connection A66 is used to provide a clock signal for a so-called Display Data Channel (DDC) of the VESA. The associated data signal is transmitted via the connection A70. Port A74 provides another signal to automatically detect a monitor connected to a display port card or other display device.

Über den Anschluss A78 wird schließlich ein Steuersignal bereitgestellt, das, wenn es auf einem hohen logischen Pegel liegt, anzeigt, dass eine Erweiterungskarte zum Anschluss eines Display-Port-Geräts in den Steckplatz 2 eingesteckt ist. Das Signal am Anschluss A78 kann entweder von dem Display-Port-Host-Schnittstellenbaustein 4 selbst oder von dem allgemeinen Ein-/Ausgabebaustein 5 ausgewertet werden und dient insbesondere dazu, die Ausgabesignale an den Anschlüssen B61 bis B80 nur dann bereitzustellen, wenn tatsächlich eine Karte in den Steckplatz 2 eingesteckt ist, die die zusätzlichen Signale gemäß dem Display-Port-Standard verwendet.Terminal A78 eventually provides a control signal which, when high, indicates that an expansion card is for connecting a display port device to the slot 2 is plugged in. The signal on port A78 can either be from the display port host interface block 4 itself or from the general input / output module 5 and in particular serves to provide the output signals at terminals B61 to B80 only when a card is actually inserted into the slot 2 which uses the additional signals according to the display port standard.

Zur Vermeidung von Beschädigungen des Display-Port-Host-Schnittstellenbausteins 4 einerseits und einer möglicherweise in den Steckplatz 2 aufgenommenen x16-Erweiterungskarte gemäß dem PCI-Express-Standard andererseits sind auf Seiten der Rückkanäle Widerstände 13 in die Datenleitungen eingeschleift, die einen Stromfluss über die genannten Leitungen begrenzen. Zusätzlich können weitere, in den 1A bis 1D aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte so genannte Pull-down-Widerstände vorgesehen sein, die den Pegel an den Anschlüssen A66, A70, A74 und A78 begrenzen.To prevent damage to the display port host interface block 4 one hand, and one possibly in the slot 2 On the other hand, on the side of the return channels, resistors are included in the PCI Express standard x16 expansion card 13 looped into the data lines, which limit a current flow over said lines. In addition, further, in the 1A to 1D for reasons of clarity, so-called pull-down resistors, which limit the level at the terminals A66, A70, A74 and A78, may be provided.

In dem dritten Teilbereich 10 sind optional zwei weitere Steuersignale vorgesehen, die über die Anschlüsse A32 und A33 an den Ein-/Ausgabebaustein 5 zur Verfügung gestellt werden. Die Anschlüsse A32 und A33 sind gemäß dem PCI-Express-Standard reserviert und stehen somit zur Belegung mit herstellerspezifischen Signalen zur Verfügung.In the third section 10 Optionally, two further control signals are provided, which via the connections A32 and A33 to the input / output module 5 to provide. The connections A32 and A33 are reserved according to the PCI Express standard and are therefore available for occupancy with manufacturer-specific signals.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird über den Anschluss A32 ein erstes Steuersignal zur Verfügung gestellt, das die Erkennung einer besonderen Erweiterungskarte in dem Steckplatz 2 ermöglicht. Dabei handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine so genannte Thunderbolt-Erweiterungskarte, die die Signale des ersten Bereichs 8 und des zweiten Bereichs 9 gemäß dem PCI-Express- bzw. dem Display-Port-Standard kombiniert, um ein Ausgangssignal gemäß dem Thunderbolt-Standard der Firma Intel zu erzeugen. Über den Anschluss A33 wird dabei ein zusätzliches Steuersignal zur Signalisierung von so genannten Hot-Plug-Events durch den Thunderbolt-Schnittstellenbaustein übertragen. Zum Schutz der Erweiterungskarte und des Ein-/Ausgabebausteins 5 sind dabei wiederum Widerstände 13 in die entsprechenden Signalleitungen eingeschleift.In the illustrated embodiment, a first control signal is provided via the terminal A32, which is the detection of a special expansion card in the slot 2 allows. In the exemplary embodiment, this is a so-called Thunderbolt expansion card, which contains the signals of the first area 8th and the second area 9 in accordance with the PCI Express or display port standard combined to produce an output signal according to the Thunderbolt standard of the company Intel. Via the connection A33 In this case, an additional control signal is transmitted for signaling so-called hot-plug events by the Thunderbolt interface module. To protect the expansion card and input / output device 5 are again resistors 13 looped into the corresponding signal lines.

In dem vierten Teilbereich 11 wurde der Anschluss A49, der gemäß dem PCI-Express-Standard üblicherweise mit einem Massepotential verbunden ist, bewusst mit keiner anderen Leitung der Leiterplatte 1 verbunden. Das heißt, dass der Anschluss A49 elektrisch hochohmig von dem Massepotenzial getrennt ist. Über diesen Anschluss A49 kann somit eine in den Steckplatz 2 eingesteckte Erweiterungskarte erkennen, ob es sich um einen modifizierten Steckplatz mit zusätzlichen Display-Port-Signalen in dem zweiten Teilbereich 9 handelt oder um einen gewöhnlichen x16-Steckplatz gemäß dem PCI-Express-Standard. Ist der Anschluss A49 hochohmig, geht eine in den Steckplatz 2 aufgenommene Erweiterungskarte davon aus, dass über die Signalleitungen des zweiten Teilbereichs 9 Signale gemäß dem Display-Fort-Standard bereitgestellt werden. Ist der Signalpegel des Anschlusses A49 dagegen niederohmig mit dem Massepotenzial verbunden, kann eine in den Steckplatz 2 aufgenommene Erweiterungskarte davon ausgehen, dass es sich um einen x16-Steckplatz handelt, bei dem in allen Teilbereichen 8 bis 11 Signale gemäß dem PCI-Express-Standard bereitgestellt werden.In the fourth section 11 For example, port A49, which is typically connected to ground potential according to the PCI Express standard, was deliberately not connected to any other line on the board 1 connected. This means that the connection A49 is electrically high-impedance separated from the ground potential. This connector A49 can thus one in the slot 2 plugged in expansion card, if it is a modified slot with additional display port signals in the second section 9 or an ordinary x16 slot according to the PCI Express standard. If the connection A49 is high-impedance, one goes into the slot 2 recorded expansion card assumes that the signal lines of the second sub-area 9 Signals are provided according to the Display-Fort standard. On the other hand, if the signal level of terminal A49 is connected to the ground potential with low resistance, one can be inserted into the slot 2 expansion card assumes that it is an x16 slot, in all subranges 8th to 11 Signals are provided according to the PCI Express standard.

Neben dem in den 1A bis 1D dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier PCI-Express-Datenleitungen ist selbstverständlich auch die Verwendung von acht, zwei oder nur einer einzelnen Datenleitung möglich. Darüber hinaus können neben dem in den 1A bis 1D dargestellten ersten Steckplatz 2 zur Kombination von Signalen gemäß dem PCI-Express-Standard und dem Display-Port-Standard selbstverständlich noch weitere Steckplätze gemäß dem PCI-Express-Standard vorgesehen sein. Bevorzugt handelt es sich dabei um vollwertige, gemäß dem PCI-Express-Standard bestückte x16-Steckplätze, sodass darin PCI-Express-Karten mit bis zu 16 Signalleitungen je Datenflussrichtung eingesetzt werden können.In addition to the in the 1A to 1D illustrated embodiment with four PCI Express data lines, of course, the use of eight, two or only a single data line is possible. In addition, besides that in the 1A to 1D shown first slot 2 for the combination of signals according to the PCI Express standard and the display port standard, of course, further slots according to the PCI Express standard can be provided. Preferably, these are full-fledged x16 slots equipped according to the PCI Express standard, so that PCI Express cards with up to 16 signal lines per data flow direction can be used therein.

Die 2 und 3 zeigen unterschiedliche Erweiterungskarten, die insbesondere zur Verwendung in dem Steckplatz 2 der Leiterplatte 1 gemäß den 1A bis 1D geeignet sind.The 2 and 3 show different expansion cards, especially for use in the slot 2 the circuit board 1 according to the 1A to 1D are suitable.

In der 2 ist eine erste Erweiterungskarte 20 zum Bereitstellen von Signalen gemäß dem Display-Port-Standard dargestellt. Die erste Erweiterungskarte 20 weist einen Anschlussbereich 21 mit vier Teilbereichen 22 bis 25 zum Anschluss einer Mehrzahl von Datenleitungen auf. Die Teilbereiche 22 bis 25 sind den Teilbereichen 8 bis 11 des Steckverbinders 2 zugeordnet.In the 2 is a first expansion card 20 for providing signals according to the display port standard. The first expansion card 20 has a connection area 21 with four sections 22 to 25 for connecting a plurality of data lines. The subareas 22 to 25 are the subareas 8th to 11 of the connector 2 assigned.

Der erste Teilbereich 22 dient zur Bereitstellung von Signalen gemäß dem PCI-Express-Standard und wird von der ersten Erweiterungskarte 20 nicht genutzt. Der zweite Teilbereich 23 dient insbesondere zum Bereitstellen von Signalen gemäß dem Display-Port-Standard und wird über eine geeignete Anzahl von Datenleitungen 26 mit einem Steckverbinder 27 zum Anschluss einer Anzeigevorrichtung gemäß dem Display-Port-Standard verbunden. Zusätzlich wird in dem zweiten Teilbereich 23 ein geeignetes Steuersignal bereitgestellt, das den Typ der Erweiterungskarte 20 signalisiert. Beispielsweise kann über einen Pull-Up-Widerstand 28 ein logisch hoher Pegel an dem Anschluss A78 des Steckplatzes 2 gemäß den 1A bis 1D bereitgestellt werden. Die verbleibenden dritten und vierten Teilbereiche 24 und 25 werden für die Erweiterungskarte 20 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 nicht verwendet. Das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine besonders preisgünstige Möglichkeit zum Bereitstellen von Signalen gemäß dem Display-Port-Standard über eine passive Erweiterungskarte 20 dar. Computersysteme, die einen Anschluss gemäß dem Diplay-Port-Standard benötigen, werden durch Einstecken der Erweiterungskarte 20 ab Werk oder nachträglich aufgerüstet. Bei anderen Computersystemen, die beispielsweise eine aktive Grafikkarte gemäß dem PCI-Express-Standard verwenden, ist die Vorsehung der Erweiterungskarte nicht erforderlich. In beiden Fällen kann auf die Vorsehung eines gesonderten Steckverbinders oder eines Multiplexers auf der Leiterplatte 1 verzichtet werden.The first section 22 is used to provide signals according to the PCI Express standard and is provided by the first expansion card 20 not used. The second part 23 Specifically, it serves to provide signals according to the display port standard and is provided over an appropriate number of data lines 26 with a connector 27 connected to the connection of a display device according to the display port standard. In addition, in the second subarea 23 a suitable control signal is provided, which is the type of expansion card 20 signaled. For example, via a pull-up resistor 28 a logic high level on port A78 of the slot 2 according to the 1A to 1D to be provided. The remaining third and fourth sections 24 and 25 be for the expansion card 20 in the embodiment according to 2 not used. That in the 2 illustrated embodiment provides a particularly inexpensive way to provide signals according to the display port standard via a passive expansion card 20 Computer systems that require a connection in accordance with the Diplay Port standard are made by plugging in the expansion card 20 upgraded from the factory or retrofitted. Other computer systems that use, for example, an active graphics card in accordance with the PCI Express standard do not require the provisioning of the expansion card. In both cases, the provision of a separate connector or a multiplexer on the circuit board 1 be waived.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist auf der Erweiterungskarte 20 eine Unterbrechungsschaltung angeordnet, die die Anschlüsse des zweiten Anschlussbereiches 23 nur dann mit dem Steckverbinder 27 verbindet, wenn die Belegung des Steckverbinder 2 wie oben beschrieben modifiziert ist. Hierzu kann beispielsweise der Anschluss A49 im vierten Teilbereich 11 des Steckplatzes 2 auf eine Verbindung mit einem Massepotential überwacht werden.In an embodiment not shown is on the expansion card 20 an interruption circuit is arranged, which the terminals of the second connection area 23 only with the connector 27 connects when the occupancy of the connector 2 modified as described above. For this purpose, for example, the connection A49 in the fourth subsection 11 of the slot 2 monitored for connection to a ground potential.

In der 3 ist eine zweite Erweiterungskarte 30 dargestellt, die zum Anschluss von so genannten Thunderbolt-Erweiterungsgeräten an das Computersystem dient. Die zweite Erweiterungskarte 30 umfasst wiederum einen Anschlussbereich 31 mit Teilbereichen 32, 33, 34 und 35. Die Aufteilung der Teilbereiche entspricht dabei der ersten Erweiterungskarte 20 gemäß 2.In the 3 is a second expansion card 30 shown, which serves to connect so-called Thunderbolt expansion devices to the computer system. The second expansion card 30 again comprises a connection area 31 with subareas 32 . 33 . 34 and 35 , The division of the partial areas corresponds to the first expansion card 20 according to 2 ,

Der Thunderbolt-Standard der Firma Intel sieht eine Übertragung von Signalen gemäß dem PCI-Express-Protokoll und/oder dem Display-Port-Protokoll vor. Dabei werden die Signale gemultiplext über ein oder mehrere, besonderes schnelle Datenkanäle gemäß dem Thunderbolt-Protokoll übertragen. Auf der zweiten Erweiterungskarte 30 ist im Ausführungsbeispiel ein Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein 36 angeordnet. Der Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein 36 ist mit entsprechenden Signalleitungen mit Anschlüssen in dem ersten Teilbereich 32 und in dem zweiten Teilbereich 33 zum Kombinieren von Signalen gemäß dem PCI-Express-Standard und dem Display-Standard verbunden. Zusätzlich ist der Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein 36 in dem dritten Anschlussbereich 34 über Steuersignalleitungen mit Anschlüssen des Steckverbinders 2 verbunden, um das Vorhandensein des Thunderbolt-Host-Schnittstellenbausteins 36 und daran angeschlossener Geräte an den Ein-/Ausgabebaustein 5 der Leiterplatte 1 zu signalisieren.The Intel Thunderbolt standard provides for transmission of signals according to the PCI Express protocol and / or the display port protocol. At the same time the signals become multiplexed over one or more, particularly fast data channels according to the Thunderbolt protocol. On the second expansion card 30 In the exemplary embodiment, this is a Thunderbolt host interface module 36 arranged. The Thunderbolt Host Interface Module 36 is with corresponding signal lines with terminals in the first subarea 32 and in the second subarea 33 for combining signals according to the PCI Express standard and the display standard. In addition, the Thunderbolt host interface chip 36 in the third connection area 34 via control signal lines with connections of the connector 2 connected to the presence of the Thunderbolt host interface block 36 and connected devices to the input / output module 5 the circuit board 1 to signal.

Optional überwacht der Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein eine Signalleitung im vierten Teilbereich 35, um zu erkennen, ob die zweite Erweiterungskarte 30 in einen kombinierten Steckplatz 2 gemäß einer Leiterplatte 1 nach den 1A bis 1D eingesteckt ist oder nicht. Erkennt der Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein 36, dass die zweite Erweiterungskarte 30 in einen Steckplatz 2 gemäß den 1A bis 1D eingesteckt ist, kombiniert es die über den ersten Teilbereich 32 zur Verfügung gestellten Signale gemäß dem PCI-Express-Standard mit den über den zweiten Teilbereich 33 zur Verfügung gestellten Signalen gemäß dem Display-Port-Standard, um einen Steckverbinder 37 gemäß dem Thunderbolt-Protokoll anzusteuern.Optionally, the Thunderbolt host interface device monitors a signal line in the fourth subrange 35 to see if the second expansion card 30 in a combined slot 2 according to a printed circuit board 1 after the 1A to 1D plugged in or not. Detects the Thunderbolt host interface block 36 that the second expansion card 30 in a slot 2 according to the 1A to 1D plugged in, it combines the over the first part area 32 provided signals according to the PCI Express standard with the over the second subarea 33 provided signals according to the display port standard to a connector 37 according to the Thunderbolt protocol.

Durch die beschriebene Leiterplatte 1 sowie die Erweiterungskarten 20 und 30 können eine Vielzahl von unterschiedlichen Systemkonfigurationen für ein Computersystem verwirklicht werden, wobei auf Seiten der Leiterplatte 1 des Computersystems nur ein einzelner Steckplatz 2 zur Verfügung gestellt werden muss.Through the printed circuit board described 1 and the expansion cards 20 and 30 For example, a variety of different system configurations may be implemented for a computer system, on the part of the circuit board 1 the computer system only a single slot 2 must be made available.

Zum Beispiel ist es möglich, in dem Steckplatz 2 eine konventionelle PCI-Express-Erweiterungskarte vorzusehen, die beispielsweise ein Grafiksignal mittels eines auf der Erweiterungskarte angeordneten PCI-Grafikprozessors erzeugt. Die PCI-Express-Erweiterungkarte kann 1, 2, 4, 8 oder 16 Signalleitungen aufweisen. Dabei werden in der beschriebenen Ausgestaltung maximal 8 Signalleitungen der Erweiterungskarte elektrisch mit entsprechenden Signalleitungen der Leiterplatte verbunden und tatsächlich zum Austausch von Informationen genutzt.For example, it is possible in the slot 2 to provide a conventional PCI Express expansion card, for example, generates a graphics signal by means of a PCI graphics processor arranged on the expansion card. The PCI Express expansion card can have 1, 2, 4, 8, or 16 signal lines. In this case, a maximum of 8 signal lines of the expansion card are electrically connected to corresponding signal lines of the circuit board in the described embodiment and actually used to exchange information.

Alternativ ist es auch möglich, ein Grafiksignal durch einen Teil des Chipsatzes der Leiterplatte 1 gemäß dem Display-Port-Standard zu erzeugen und über eine als Display-Port-Anschlussadapter dienende erste Erweiterungskarte 20 nach außen an ein externes Ausgabegerät weiterzuleiten.Alternatively, it is also possible to have a graphics signal through part of the chipset of the circuit board 1 according to the display port standard and via a first expansion card serving as a display port connection adapter 20 to the outside to an external output device forward.

Schließlich ist es auch möglich, in den Steckplatz 2 eine zweite Erweiterungskarte 30 einzustecken, die die Signale des PCI-Express-Standards mit Signalen des Display-Port-Standards kombiniert. Beispielsweise kann eine derartige Erweiterungskarte Signale gemäß dem Thunderbolt-Standard zu erzeugen. Dabei muss der dafür benötigte Thunderbolt-Host-Schnittstellenbaustein 36 nicht auf jeder Leiterplatte 1 vorgesehen werden, sondern wird nur zusammen mit der zweiten Erweiterungskarte 30 in einem Computersystem installiert.Finally, it is also possible in the slot 2 a second expansion card 30 which combines the signals of the PCI Express standard with signals of the display port standard. For example, such an expansion card can generate signals according to the Thunderbolt standard. In doing so, the required Thunderbolt host interface module must be available 36 not on every circuit board 1 be provided, but will only work together with the second expansion card 30 installed in a computer system.

Selbstverständlich sind auch andere Erweiterungskarten möglich, beispielsweise TV-Tuner-Karten oder HDMI-Karten, die Grafiksignale teilweise über einen PCI-Express-Bus und teilweise über einen Display-Port-Anschluss ein- bzw. ausgegeben werden.Of course, other expansion cards are possible, such as TV tuner cards or HDMI cards, the graphics signals partly via a PCI Express bus and partly via a display port port on and are output.

Durch die Verwendung von Serienkondensatoren können die Signale der zusätzlichen Display-Port-Grafikschnittstelle so an einen PCI-Express-Slot angeschlossen werden, dass trotzdem eine x16-Erweiterungskarte in den Steckplatz 2 eingesteckt werden kann, ohne dass die Signalleitungen der zusätzlichen Grafikschnittstelle die Funktion der PCI-Express-X16-Karte beeinflussen. Hierdurch wird zusätzlich ein Kostenvorteil gegenüber einer alternativen Verwendung eines Multiplexers bewirkt. Dies bietet sich insbesondere bei dem beschriebenen Display-Port- und PCI-Express-Standard an, da deren Ausgangssignale gleichspannungsfrei über Serienkondensatoren übertragen werden können. Somit sind auf der Leiterplatte 1 lediglich verhältnismäßig preisgünstige Serienkondensatoren 12 notwendig, um die üblichen Signalleitungen einer x16-Erweiterungkarte von den Display-Port-Leitungen des Steckplatzes 2 zu entkoppeln.By using series capacitors, the signals of the additional display port graphics interface can be connected to a PCI Express slot so that an x16 expansion card can still be inserted into the slot 2 can be plugged in without the signal lines of the additional graphics interface influencing the function of the PCI Express X16 card. This additionally brings about a cost advantage over an alternative use of a multiplexer. This is particularly useful in the described display port and PCI Express standard, since their output signals can be transmitted DC-free via series capacitors. Thus, on the circuit board 1 only relatively inexpensive series capacitors 12 necessary to remove the usual signal lines of an x16 expansion card from the display port lines of the slot 2 to decouple.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Leiterplattecircuit board
22: Steckplatzslot
33: PCI-Host-SchnittstellenbausteinPCI host interface module
44: Display-Port-Host-SchnittstellenbausteinDisplay port host interface module
55: Ein-/AusgabebausteinInput / output module
66: erster Steckerbereichfirst connector area
77: zweiter Steckerbereichsecond connector area
88th: erster Teilbereichfirst subarea
99: zweiter Teilbereichsecond subarea
1010: dritter Teilbereichthird subarea
1111: vierter Teilbereichfourth subarea
1212: Serienkondensatorseries capacitor
1313: Widerstandresistance
2020: erste Erweiterungskartefirst expansion card
2121: Anschlussbereichterminal area
2222: erster Teilbereichfirst subarea
2323: zweiter Teilbereichsecond subarea
2424: dritter Teilbereichthird subarea
2525: vierter Teilbereichfourth subarea
2626: Datenleitungdata line
2727: SteckverbinderConnectors
2828: Pull-up-WiderstandPull-up resistor
3030: zweite Erweiterungskartesecond expansion card
3131: Anschlussbereichterminal area
3232: erster Teilbereichfirst subarea
3333: zweiter Teilbereichsecond subarea
3434: dritter Teilbereichthird subarea
3535: vierter Teilbereichfourth subarea
3636: Thunderbolt-Host-SchnittstellenbausteinThunderbolt host interface module
3737: SteckverbinderConnectors

Claims

Printed circuit board ( 1 ) for a computer system having at least a first slot ( 2 ) for an expansion card, wherein - a form factor of the at least one first slot ( 2 ) corresponds to a first interface standard and is provided for receiving different expansion cards according to the first interface standard with a different number of signal lines; The at least one first slot ( 2 ) has at least one first terminal (B14) for connecting at least one first data line and at least one second terminal (B66) for connecting at least one second data line; - The at least one first terminal (B14) is electrically coupled to a first interface device according to the first interface standard and - the at least one second terminal (B66) is electrically coupled to a second interface device according to a second interface standard.

Printed circuit board ( 1 ) according to claim 1, characterized in that - the first interface standard provides slots of a first type for accommodating expansion cards of a first type with a first number of signal lines, and - the first interface standard further provides slots of a second type for accommodating expansion cards of a second type second number of signal lines, wherein the first number is greater than the second number, wherein the cards of the second type in a first portion ( 8th ) of a slot ( 2 ) of the first type, - wherein the at least one first terminal (B14) in the first subregion ( 8th ) of the at least one first slot ( 2 ) and wherein the at least one second terminal (B66) in one of the first subarea ( 8th ) different second subarea ( 9 ) of the at least one first slot ( 2 ) is arranged.

Printed circuit board ( 1 ) according to claim 2, characterized in that - the printed circuit board ( 1 ) has at least one second slot according to the first interface standard, - wherein the at least one first interface slot ( 2 ) has at least the second number of terminals electrically coupled to the first interface device, and wherein the at least one second interface slot has at least the first number of terminals electrically coupled to the first interface device.

Printed circuit board ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first interface standard first terminal pairs (B66, B67) for connecting differential data input lines, wherein the at least one second terminal (B66) forms part of a first terminal pair (B66, B67) and is electrically connected to a data output line of the second interface device.

Printed circuit board ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the first interface standard at least one third terminal (A69) for connecting a data output lines of an expansion card and at least one fourth terminal (A70) associated with the third terminal for providing a ground potential, wherein at least one data input line of the second interface device is electrically connected to the at least one fourth terminal (A70).

Printed circuit board ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the first interface standard provides at least one fifth terminal (A49) for providing a ground potential, wherein the at least one fifth terminal (A49) of the at least one first slot (A49) 2 ) is not electrically connected to a ground potential.

Printed circuit board ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one second connection (B66) is electrically connected via a series capacitor ( 12 ) is coupled to the second interface device.

Printed circuit board ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first interface standard corresponds to the PCI Express standard.

Printed circuit board ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one second interface standard corresponds to the display port standard.

Expansion card ( 20 ) for use with a printed circuit board ( 1 ) according to one of the claims 1 to 9, comprising: - a connection area ( 21 ) with a first subregion ( 22 ) and one of the first subarea ( 22 ) different second subarea ( 23 ) for receiving the expansion card ( 20 ) in at least one slot ( 2 ) of the printed circuit board ( 1 ) having a form factor according to a first interface standard, - at least one data line ( 26 ) in the area of the second subarea ( 23 ) and - at least one connector ( 27 ) having at least one terminal according to a second interface standard, wherein the at least one terminal of the connector ( 27 ) electrically connected to the at least one second data line ( 26 ) connected is.

Expansion card ( 30 ) for use with a printed circuit board ( 1 ) according to one of the claims 1 to 9, comprising - a connection area ( 31 ) with a first subregion ( 32 ) and one of the first subarea ( 32 ) different, second subarea ( 33 ) for receiving the expansion card ( 30 ) in at least one slot ( 2 ) of the printed circuit board ( 1 ) having a form factor according to a first interface standard, - at least one first data line in the region of the first subregion ( 32 ) and at least one second data line in the region of the second subregion ( 33 ), - at least one connector ( 37 ) with at least one connection according to a third interface standard and - at least one multiplexing device, wherein the multiplexing device is adapted to selectively transmit data transmitted via the first data line and / or the second data line via the at least one connector of the connector ( 37 ).

Expansion card ( 30 ) according to claim 11, characterized in that the third interface standard corresponds to the Thunderbolt standard.