本发明属于电子仪器设备技术领域，具体地涉及一种高速串行背板。
背景技术：
标准化、模块化是当前电子仪器设备发展的主要趋势。在标准化、模块化的系统中，各个功能模块都插在一个标准机箱里，共用一个电源，并通过背板连接实现模块之间的数据通信，完成预定任务。背板作为连接各板卡的桥梁，得到越来越广泛的应用。在项目研制的合成仪器中，背板主要用于系统控制器模块、数据采集模块及信号发生模块三个模块板卡之间的连接。背板是多板卡电子系统中实现板卡间数据通信的核心单元，其应用无处不在。
背板与一般电路板存在诸多不同，比如背板的速率更高，带负载能力更强，尺寸相对来说也要更大。与此同时，它的信号拓扑结构更加复杂，连接器密集度更高，加工工艺难度也更难。因此，在进行背板设计时，必须面对信号串扰、传输线效应、噪声等信号完整性问题及电源分配设计、EMC/EMI 控制等技术问题。
技术实现要素：
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种高速串行背板；本发明具有标准化、模块化、高速化的特性，能够实现满足数据高速可靠传输。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明一种高速串行背板,采用PXI Express总线标准，包括PXI Express系统控制插槽、定时和触发总线、PXI Express混合外设槽、PCI数据总线、PCI Express桥；其结构要点是：所述PXI Express系统控制插槽和PXI Express混合外设槽均由连接器XJ1、XP3、XP4、P1，所述连接器XJ1为电源连接器，所述连接器XP3为PCIe通路模块，所述连接器P1为PCI通路；所述PXI Express系统控制插槽的XP4连接器通过定时和触发总线分别与PXI Express混合外设槽的XP4连接器相连，所述PXI Express系统控制插槽的连接器XP3通过PCI Express桥与PXI Express混合外设槽的连接器XP3相互连接，所述PXI Express混合外设槽的连接器XP3之间相互连接，所述PXI Express系统控制插槽的连接器P1通过PCI数据总线与PXI Express混合外设槽的P1相连。
作为一种优选方案，本发明高速串行背板为6U尺寸、4插槽结构，所述4插槽结构由1个PXI Express系统控制插槽和3个PXI Express混合外设槽组成；所述插槽由4个连接器XJ1、XP3、XP4、P1组成。
作为本发明的另一种优选方案，所述连接器采用ERmet ZD连接器。
本发明的有益效果是。
本发明提供一种高速串行背板，采用基于PXI Express的高速串行背板，该背板尺寸满足6U尺寸，拥有4插槽结构，传输速率能达到3.125Gbps；本发明高速串行背板有着十分良好的信号完整性及电源完整性，链路通道畅通，可在模块间正常通信，并能在长时间工作状态下正常运转，符合本发明目标，满足项目要求。
附图说明
图1是本发明一种高速串行背板的整体结构框图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种高速串行背板的整体结构框图。采用PXI Express总线标准，包括PXI Express系统控制插槽、定时和触发总线、PXI Express混合外设槽、PCI数据总线、PCI Express桥；其结构要点是：所述PXI Express系统控制插槽和PXI Express混合外设槽均由连接器XJ1、XP3、XP4、P1，所述连接器XJ1为电源连接器，所述连接器XP3为PCIe通路模块，所述连接器P1为PCI通路。
所述PXI Express系统控制插槽的XP4连接器通过定时和触发总线分别与PXI Express混合外设槽的XP4连接器相连，所述PXI Express系统控制插槽的连接器XP3通过PCI Express桥与PXI Express混合外设槽的连接器XP3相互连接，所述PXI Express混合外设槽的连接器XP3之间相互连接，所述PXI Express系统控制插槽的连接器P1通过PCI数据总线与PXI Express混合外设槽的P1相连。
本发明高速串行背板为6U尺寸、4插槽结构，所述4插槽结构由1个PXI Express系统控制插槽和3个PXI Express混合外设槽组成；所述插槽由4个连接器XJ1、XP3、XP4、P1组成。其中，所述XJ1为电源连接器，用于为外设模块进行供电；所述XP3为PCIe通路模块，用于传输PCIe信号及差分时钟信号；所述XP4连接器用于传输PXI仪器标准下的触发信号；所述P1为PCI通路，用于传输PCI总线信号，以保证与PXI外设的兼容性。
本发明应用PXI Express 总线技术，系统背板将PXI测试系统的可用传输带宽从132MByte/s提升到了6GByte/s，这为仪器测试系统提供了易于实现的新的解决方案，而不必依赖于昂贵的专用硬件；同时PXI Express 规范中采用100MHz 的差分信号，提高了机箱中不同模块间信号的传输率，极大的改善了同步功能，大幅提升了PXI Express测试系统的测量精度；更重要的是，在PXI Express规范中硬件上保持了对PXI的兼容，软件上仍然使用PXI规范中定义的标准软件框架；这些都为测试系统的可持续开发提供了保障。
本发明采用的PXIe背板连接器为ERNI公司的ERmet ZD连接器，这是一款高速差分结构的连接器；它最高可支持10Gbps的数据传输率，具有阻抗连续好、串扰低等优良特性。本发明采用的背板叠层结构为8层结构，其中2、5、7层为信号层，3、4、6层为电源层，1、8层为地层；每一个信号层都位于电源层和地层之间，不仅有完整的参考平面，还有很好的电磁兼容性；这样的叠层结构为布线工作带来了很多便利。
本发明高速电路系统电源是为板上的高速设备提供一个噪声尽可能小的纯净的电源，电源完整性的作用是为系统所有的信号线提供完整的回流路径，所以电源必须满足电源完整性；对于背板的电源，本发明采用CPCI电源，在背板上安装独立的电源层和地层，并合理放置去耦电容。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。