一种服务器PCIE信号与USB3.0信号的转换电路的制作方法

本发明属于服务器接口技术领域，具体涉及一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路。

背景技术：

pciexpress是新一代的总线接口，该总线是一种点对点串行连接的设备连接方式，点对点意味着每一个pciexpress设备都拥有自己独立的数据连接，各个设备之间并发的数据传输互不影响，而对于过去pci那种共享总线方式，pci总线上只能有一个设备进行通信，一旦pci总线上挂接的设备增多，每个设备的实际传输速率就会下降，性能得不到保证。pciexpress以点对点的方式处理通信，每个设备在要求传输数据的时候各自建立自己的传输通道，对于其他设备这个通道是封闭的，这样的操作保证了通道的专有性，避免其他设备的干扰。以串行方式提升频率增进效能，关键的限制在于采用何种物理传输介质。人们普遍采用铜线路，而理论上铜这个材质可以提供的传输极限是10gbps。

usb通用串行总线(universalserialbus)是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。最新一代是usb3.0，传输速度为10gbit/s，三段式电压5v/12v/20v，最大供电100w，新型typec插型不再分正反。

usb设备主要具有以下优点：可以热插拔；携带方便；标准统一；可以连接多个设备。

一般服务器会采用usb2.0的接口，而采用usb3.0的外接设备大规模普及，包括u盘移动硬盘等等，usb2.0的速度极大限制了大型文件传输，造成等待时间浪费。此为现有技术的不足之处。

因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供设计一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路，以解决上述技术问题，是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，发明给出以下技术方案：

一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路，包括pcie接口模块、转换控制芯片以及usb3.0接口模块；其特征在于：所述的转换控制芯片的电源引脚连接有转换控制芯片供电电路，所述的usb3.0接口模块的电源引脚连接有usb3.0接口模块供电电路；

转换控制芯片的peclkp引脚连接到pcie接口模块的refclk+引脚，转换控制芯片的peclkn引脚连接到pcie接口模块的refclk-引脚，转换控制芯片的petxp引脚通过电容c5连接到pcie接口模块的perp1引脚，转换控制芯片的petxn通过电容c6连接到pcie接口模块的pern0引脚；

转换控制芯片的perxp引脚连接到pcie接口模块的petp0引脚，转换控制芯片的perxn引脚连接到petn0引脚，

转换控制芯片的perstb引脚连接到pcie接口模块的perst#引脚，转换控制芯片的pewakeb引脚通过电阻r4连接到pcie接口模块的wake#引脚，转换控制芯片的pecreqb引脚连接到clkreq#引脚，

pcie接口模块的四个gnd引脚均接地；

转换控制芯片的ponrstb引脚通过电容c10接地，该引脚还通过电阻r8连接到3.3v电源，电阻r8的两端并联有二极管d1，二极管d1的正极连接到ponrstb引脚，二极管的负极连接到3.3v电源；

转换控制芯片的xt1引脚和xt2引脚连接有晶振，xt1引脚连接到晶振的1号、2号以及4号引脚，晶振的1号引脚通过电容c8接地，晶振的2号引脚、4号引脚均直接接地，晶振的3号引脚通过电阻r7连接到xt2引脚，晶振的3号引脚还通过电容c9接地；

转换控制芯片的icl引脚接地；

转换控制芯片的4个vdd33引脚外接在一起，vdd33引脚连接到3.3v电源，vdd33引脚还通过电容c11和电容c23连接到3.3v电源，电容c11和电容c23串联，电容c11的两端并联有电容c13，电容c13与电容c23连接的一端接地；

转换控制芯片的7个vdd10引脚外接在一起，vdd10引脚连接到1.05v电源，vdd10引脚还通过电容c15和电容c25连接到1.05v电源，电容c15和电容c25串联，电容c15的两端并联有电容c17，电容c17与电容c25连接的一端接地；

转换控制芯片的一个avdd33引脚连接到3.3v电源，且该avdd33引脚还通过电容c22和电容c27连接到3.3v电源，电容c22和电容c27串联，电容c22与电容c27的连接点接地；转换控制芯片的另一个avdd33引脚通过电容c21接地；

usb3.0接口模块设置有两个，分别为第一usb3.0接口模块和第二usb3.0接口模块；

第一usb3.0接口模块的第一sheld引脚与第二usb3.0接口模块的第二sheld引脚均接地，第一usb3.0接口模块的第二sheld引脚连接到第二usb3.0接口模块的第一sheld引脚，第一usb3.0接口模块的第一sheld引脚通过电阻r2接地，第二usb3.0接口模块的第二sheld引脚通过电阻r3接地，第一usb3.0接口模块的gnd引脚、gnd_d引脚，以及第二usb3.0接口模块的gnd引脚、gnd_d引脚均接地；

第一usb3.0接口模块的sstx+引脚与vbus引脚外接在一起，且两引脚通过电容c1连接到转换控制芯片的u3txdp2引脚，两引脚还通过第一usb保护芯片连接有usb3.0接口模块供电电路，第一usb3.0接口模块的sstx-引脚通过电容c2连接到转换控制芯片的u3txdn2引脚，第一usb3.0接口模块的d-引脚连接到转换控制芯片的u2dm2引脚，第一usb3.0接口模块的d+引脚连接到转换控制芯片的u2dp2引脚，第一usb3.0接口模块的ssrx+引脚连接到转换控制芯片的u3rxdp2引脚，第一usb3.0接口模块的ssrx-引脚连接到转换控制芯片的u3rxdn2引脚；

第二usb3.0接口模块的sstx+引脚与vbus引脚外接在一起，且两引脚通过电容c3连接到转换控制芯片的u3txdp1引脚，两引脚还通过第二usb保护芯片连接有usb3.0接口模块供电电路，第二usb3.0接口模块的sstx-引脚通过电容c4连接到转换控制芯片的u3txdn1引脚，第二usb3.0接口模块的d-引脚连接到转换控制芯片的u2dm1引脚，第二usb3.0接口模块的d+引脚连接到转换控制芯片的u2dp1引脚，第二usb3.0接口模块的ssrx+引脚连接到转换控制芯片的u9rxdp1引脚，第二usb3.0接口模块的ssrx-引脚连接到转换控制芯片的u9rxdn1引脚；

转换控制芯片的rref引脚通过电阻r1接地；

转换控制芯片的gndpad引脚接地。

作为优选，转换控制芯片的电源引脚连接的转换控制芯片供电电路包括，电流转换器；该电流转换器为rp8058gw转换器，该电流转换器的3个pvdd引脚以及1个vdd引脚外接在一起，4个引脚外接后连接到电流转换器的en引脚，并且外接后的4个引脚连接到3.3v电源，3.3v电源通过电容c29、电容c30接地，电容c29与电容c30并联；

电流转换器的gnd引脚和4个pgnd引脚均接地，电流转换器的3个lx引脚外接在一起，外接后通过电感l1、电阻r10以及电阻r9接地，电感l1、电阻r10以及电阻r9串联，电流传感器的fb引脚连接到电阻r9和电阻r10之间的连接点，电阻r9与电阻r10两端并联有电容c16，电容c16的一端连接电感l1，电容c16的另一端接地，电容c16的两端并联有电容c17，电感l1与电容c16之间的连接点连接有电阻r11，电阻r11远离电感l1的一端为1.05v电源输出。

作为优选，usb3.0接口模块的电源引脚连接的usb3.0接口模块供电电路包括tps2061限流开关，该限流开关的in引脚连接有5v电源，并且该引脚通过电容c1m38接地；该限流开关的out引脚为供电输出端，且out引脚通过极性电容c9b8接地，极性电容c9b8的负极接地；该限流开关的oc_n引脚通过电阻r1m24接p3v3_stby端。

作为优选，所述的晶振为石英晶振。

本发明的有益效果在于，服务器在运行过程中，服务器cpu将运行加工好数据通过pcie端口传输到转换控制芯片，转换控制芯片实时接收来自pcie端口数据，并通过内部转换机制实现pcie信号与usb3.0信号之间的切换，之后将信息通过usb3.0接口存储至u盘或者移动硬盘，反之，服务器下达寻址命令寻址至外设u盘或者移动硬盘，转换控制芯片读取外设中数据并转换成pcie信息传递至cpu或者内存供服务器加工处理。

usb3.0接口在2.0模式4线结构(电源，地线，2条数据)的基础上，新增加了4条线路用于接收和传输信号同时，usb3.0利用了双向数据传输全双工模式，减少等待时间，提升了传输效率。主控系统通过将pcie接口传输过来的并行数据转化成简单串行输出usb信号。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1是本发明提供的一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路图。

图2是转换控制芯片供电电路图。

图3是usb3.0接口模块供电电路图。

其中，1-pcie接口模块，2-转换控制芯片，3.1-第一usb3.0接口模块，3.2-第二usb3.0接口模块，4-晶振，5.1-第一sheld引脚，5.2-第二sheld引脚，6.1-第一usb保护芯片，6.2-第二usb保护芯片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

如图1-3所示，本发明提供的一种服务器pcie信号与usb3.0信号的转换电路，包括pcie接口模块1、转换控制芯片2以及usb3.0接口模块；所述的转换控制芯片2的电源引脚连接有转换控制芯片供电电路，所述的usb3.0接口模块的电源引脚连接有usb3.0接口模块供电电路；

转换控制芯片的peclkp引脚连接到pcie接口模块的refclk+引脚，转换控制芯片的peclkn引脚连接到pcie接口模块的refclk-引脚，转换控制芯片的petxp引脚通过电容c5连接到pcie接口模块的perp1引脚，转换控制芯片的petxn通过电容c6连接到pcie接口模块的pern0引脚；

转换控制芯片的perxp引脚连接到pcie接口模块的petp0引脚，转换控制芯片的perxn引脚连接到petn0引脚，

转换控制芯片的perstb引脚连接到pcie接口模块的perst#引脚，转换控制芯片的pewakeb引脚通过电阻r4连接到pcie接口模块的wake#引脚，转换控制芯片的pecreqb引脚连接到clkreq#引脚，

pcie接口模块的四个gnd引脚均接地；

转换控制芯片的ponrstb引脚通过电容c10接地，该引脚还通过电阻r8连接到3.3v电源，电阻r8的两端并联有二极管d1，二极管d1的正极连接到ponrstb引脚，二极管的负极连接到3.3v电源；

转换控制芯片的xt1引脚和xt2引脚连接有晶振4，xt1引脚连接到晶振的1号、2号以及4号引脚，晶振的1号引脚通过电容c8接地，晶振的2号引脚、4号引脚均直接接地，晶振的3号引脚通过电阻r7连接到xt2引脚，晶振的3号引脚还通过电容c9接地；

转换控制芯片的icl引脚接地；

转换控制芯片的4个vdd33引脚外接在一起，vdd33引脚连接到3.3v电源，vdd33引脚还通过电容c11和电容c23连接到3.3v电源，电容c11和电容c23串联，电容c11的两端并联有电容c13，电容c13与电容c23连接的一端接地；

转换控制芯片的7个vdd10引脚外接在一起，vdd10引脚连接到1.05v电源，vdd10引脚还通过电容c15和电容c25连接到1.05v电源，电容c15和电容c25串联，电容c15的两端并联有电容c17，电容c17与电容c25连接的一端接地；

转换控制芯片的一个avdd33引脚连接到3.3v电源，且该avdd33引脚还通过电容c22和电容c27连接到3.3v电源，电容c22和电容c27串联，电容c22与电容c27的连接点接地；转换控制芯片的另一个avdd33引脚通过电容c21接地；

usb3.0接口模块设置有两个，分别为第一usb3.0接口模块3.1和第二usb3.0接口模块3.2；

第一usb3.0接口模块3.1的第一sheld引脚5.1与第二usb3.0接口模块3.2的第二sheld引脚5.2均接地，第一usb3.0接口模块3.1的第二sheld引脚5.2连接到第二usb3.0接口模块3.2的第一sheld引脚5.1，第一usb3.0接口模块3.1的第一sheld引脚5.1通过电阻r2接地，第二usb3.0接口模块3.2的第二sheld引脚5.2通过电阻r3接地，第一usb3.0接口模块3.1的gnd引脚、gnd_d引脚，以及第二usb3.0接口模块3.2的gnd引脚、gnd_d引脚均接地；

第一usb3.0接口模块3.1的sstx+引脚与vbus引脚外接在一起，且两引脚通过电容c1连接到转换控制芯片的u3txdp2引脚，两引脚还通过第一usb保护芯片6.1连接有usb3.0接口模块供电电路，第一usb3.0接口模块的sstx-引脚通过电容c2连接到转换控制芯片的u3txdn2引脚，第一usb3.0接口模块的d-引脚连接到转换控制芯片的u2dm2引脚，第一usb3.0接口模块的d+引脚连接到转换控制芯片的u2dp2引脚，第一usb3.0接口模块的ssrx+引脚连接到转换控制芯片的u3rxdp2引脚，第一usb3.0接口模块的ssrx-引脚连接到转换控制芯片的u3rxdn2引脚；

第二usb3.0接口模块3.2的sstx+引脚与vbus引脚外接在一起，且两引脚通过电容c3连接到转换控制芯片的u3txdp1引脚，两引脚还通过第二usb保护芯片6.2连接有usb3.0接口模块供电电路，第二usb3.0接口模块的sstx-引脚通过电容c4连接到转换控制芯片的u3txdn1引脚，第二usb3.0接口模块的d-引脚连接到转换控制芯片的u2dm1引脚，第二usb3.0接口模块的d+引脚连接到转换控制芯片的u2dp1引脚，第二usb3.0接口模块的ssrx+引脚连接到转换控制芯片的u9rxdp1引脚，第二usb3.0接口模块的ssrx-引脚连接到转换控制芯片的u9rxdn1引脚；

转换控制芯片的rref引脚通过电阻r1接地；

转换控制芯片的gndpad引脚接地。

本实施例中，转换控制芯片的电源引脚连接的转换控制芯片供电电路包括，电流转换器；该电流转换器为rp8058gw转换器，该电流转换器的3个pvdd引脚以及1个vdd引脚外接在一起，4个引脚外接后连接到电流转换器的en引脚，并且外接后的4个引脚连接到3.3v电源，3.3v电源通过电容c29、电容c30接地，电容c29与电容c30并联；

电流转换器的gnd引脚和4个pgnd引脚均接地，电流转换器的3个lx引脚外接在一起，外接后通过电感l1、电阻r10以及电阻r9接地，电感l1、电阻r10以及电阻r9串联，电流传感器的fb引脚连接到电阻r9和电阻r10之间的连接点，电阻r9与电阻r10两端并联有电容c16，电容c16的一端连接电感l1，电容c16的另一端接地，电容c16的两端并联有电容c17，电感l1与电容c16之间的连接点连接有电阻r11，电阻r11远离电感l1的一端为1.05v电源输出。

本实施例中，usb3.0接口模块的电源引脚连接的usb3.0接口模块供电电路包括tps2061限流开关，该限流开关的in引脚连接有5v电源，并且该引脚通过电容c1m38接地；该限流开关的out引脚为供电输出端，且out引脚通过极性电容c9b8接地，极性电容c9b8的负极接地；该限流开关的oc_n引脚通过电阻r1m24接p3v3_stby端。

本实施例中，所述的晶振为石英晶振。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。