具有高速桥板的仪器底架的制作方法_2

文档序号:9708259阅读:来源:国知局
20的最左插槽(系统插槽121)旁边可看见其一部分)。底板130通常提供开关组构,用于有选择地互连插入到对应插槽120中的模块。在实施例中,仪器底架100可以还包括夹层板(未示出),其安装在底板后面,以适用于所有或一部分开关功能。
[0025]由于说明性仪器底架100是混合PXI/PXIe底架,因此插槽120包括系统插槽121、外设插槽122和时序插槽123。在所描述的配置中,外设插槽122分为在时序插槽123左边的第一组八个外设插槽122和在时序插槽123右边的第二组八个外设插槽122,但是其它插槽布置是可能的。系统插槽121配置为容纳系统模块,其可以包括用于与外部PXIe系统控制器进行接口的控制器接口或内部PXIe系统控制器,以控制其它模块的操作。外设插槽122配置为容纳任何各种类型的外设模块,用于提供仪器底架100的定制功能。外设模块的示例包括任意波形发生器模块、数字万用表(DMM)模块、示波器模块、复用器模块、开关模块、加速器模块、信号发生器模块等。外设插槽122可以包括PXI插槽、PXIe插槽或混合PXI/PXIe插槽(如图1所示),用于具有PXI和PXIe连接器之一或二者的模块两者。时序插槽123配置为容纳时序模块,用于将时序信号提供给系统模块和所插入的外设模块中的一个或多个。单独插槽面板(图1中未示出)可以附连到仪器底架100的前面板110,以覆盖可拆卸模块未占据的插槽对应的前面开孔的部分。
[0026]例如,根据PCI和/或PCIe标准来进行底板所启用的所插入各模块之间的连接。在图1所示的示例中,插槽120的顶部行120a配置用于PXIe连接,插槽120的底部行120b配置用于PXI连接。通常,PXIe模块(其例如插接到外设插槽122的顶部行120a)需要用于经由底板130通信的PCIe以及两个不同的电源(+3.3V和+12V),而PXI模块(其例如插接到外设插槽122的底部行120b和120a的顶部连接器)需要用于经由底板130通信的PCI以及四个不同的电源(+3.3V、+5V、+12V和-12V)。当然,支持PXIe和PXI两者还需要底板支持PCIe和PCI协议两者。
[0027]图2描述配置用于仪器模块(例如仪器底架100)的外设插槽内的插入的传统外设模块220。为了说明,假设根据PXIe标准来设计外设模块220。外设模块220因此包括两个标准PXIe连接器221和222,其从插接到(顶部行120a中的)外设插槽122之一中的外设模块220的后部的上方区域延伸。例如,这使得能够访问用于与其它模块(包括其它外设模块、系统插槽121中的系统模块和/或时序插槽123中的时序模块)通信的底板130(和/或与之附连的夹层)的开关组构。模块220还包括模块前面板224。模块前面板224可以包括:各种控件(例如电力开关、变阻器)(未示出),用于启用模块220内的电路的操作控制;外露的连接器226(例如同轴线缆连接器),用于启用对仪器底架100内的其它模块的前面板和/或对外设设备的直接连接。如果根据PXI标准来设计模块220,则其将包括从插接到(底部行120b中的)外设插槽122之一中的外设模块220的后部的下方区域延伸的标准PXI连接器。此外,可替代地,外设模块220可以既具有PXIe又具有PXI连接器。
[0028]外设模块220包括印制电路组件(PCA) 228,以提供对应功能。例如,PCA 228可以包括电源和稳压器以及电子电路,包括时钟发生器、触发和同步部分、随机存取存储器(RAM)(例如动态RAM (DRAM)、静态RAM (SRAM)和/或同步动态RAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)(例如可擦除可编程ROM(EPROM))、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存)等中的一个或多个。例如,PCA 228可以还包括处理或转换器元件,例如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、JESD204B模数转换器和/或JESD204B数模转换器。在特定情况下,可以期望一个PCA 228的FPGA与另一 PCA 228 (例如不同的外设模块220)上的FPGA和/或ASIC进行直接通信。传统上,这种通信经过底板130,其受PCIe和/或PCI协议限定。这对于使用替选通信协议的高速数据传输和/或PCA收发机尤其成问题。
[0029]因此,根据代表性实施例,至少一个桥板(图1中未示出)安装到(但并不电连接到)底板130或插槽120的连接器上,并且配置为互连至少两个外设模块和/或PCA,以容纳高速通信,而无论协议如何。可以使用防区(stand-off)、桥板约束部分或其它连接机构(在以下描述其示例)来安装至少一个桥板。可替代地,至少一个桥板可以预先安装在至少两个外设模块上,以建立高速连接部分(例如如图3所示),然后,所组合的至少两个外设模块可以作为集成单元插入到(相邻)外设插槽122中。至少两个模块和/或PCA可以例如包括:插接到对应外设插槽122中的两个外设模块、或插接到对应外设插槽122中的一个外设模块、以及包含PCA的夹层板,其占据对应于另一(相邻)插槽122的空间,但并不一定插接到外设插槽122的连接器,因此并不与底板130进行电通信。
[0030]图3是根据代表性实施例的使用桥板互连的用于启用高速连接部分的多个外设丰吴块的后视图。
[0031]参照图3,示例配置描绘了使用两个桥板(第一桥板351和第二桥板352)互连的三个外设模块(第一外设模块310、第二外设模块320和第三外设模块330),其中,第一和第二桥板351和352提供协议不可知高速连接部分。也就是说,无论相应发送和接收电路的协议如何,第一桥板351是提供用于在毗邻的第一外设模块310与第二外设模块320之间发送信号的高速通道的印制电路板,第二桥板352是用于在毗邻的第二外设模块320与第三外设模块330之间发送信号的高速通道的印制电路板。与对于经由底板130的通信可用的通道相比,高速通道的数量可以很大。例如,第一和第二桥板351和352中的每一个可以包括超过24个通道,但是可以包括任何数量的通道而不脱离本教导的范围。当然,为了说明的目的描绘了三个外设模块和两个桥板,但应理解,可以包括连接外设模块中两个或更多个的各个数量的外设模块和/或桥板,而不脱离本教导的范围。
[0032]在所描述的配置中,第一、第二和第三外设模块310、320和330中的每一个具有两个标准PXIe连接器和两个高速连接部分器。也就是说,第一外设模块310具有第一和第二PXIe连接器315a和315b以及第一和第二高速连接部分器318a和318b ;第二外设模块320具有第一和第二 PXIe连接器325a和325b以及第一和第二高速连接部分器328a和328b ;第三外设模块330具有第一和第二 PXIe连接器335a和335b以及第一和第二高速连接部分器338a和338b。第一桥板351连接在第一高速连接部分器318a与328a之间,以在第一与第二外设模块310与320之间提供高速通道。第二桥板352连接在高速连接部分器328b与338b之间,以在第二与第三外设模块320与330之间提供高速通道。于是,第一、第二和第三外设模块310、320和330可以包括分别在第一和第二桥板351和352上所包含的高速通道上通信的处理和/或转换器元件。当然,外设模块的数量和对其它外设模块的对应连接可以变化,而不脱离本教导的范围。此外,一个桥板(例如第一或第二桥板351或352)可以互连多于两个的外设模块。
[0033]在各个实施例中,第一和第二桥板351和352中的每一个提供差分对高速连接部分。差分对高速连接部分可以是高速收发机连接部分,包括启用两个方向上(即在毗邻的外设模块中的各收发机之间)的双向连接或启用仅一个方向上(即从外设模块上的发射机到另一所连接的外设模块中的接收机)的通信的单向连接。在实施例中,例如,差分对高速连接部分可以是串行器/解串行器(SerDes)连接。在替选实施例中,桥板351和352之一或二者可以包含配置为互连第一、第二和/或第三外设模块310、320和330的多个混合信号连接。例如,混合信号连接可以包括射频(RF)或微波连接器。此外,连接中的一个或多个可以包括例如Grothen等人(2006年1月3日)的美国专利N0.6,981,889所描述的具有各连接器之间的附连传输线路的同轴盲配合连接器,通过其完整引用而合并到此。
[0034]如上所述,在各个实施例中,在所组合的第一、第二和第三外设模块310、320和330插入到仪器底架100中的相邻外设插槽122之前,第一和第二桥板3
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