Microchip Technology PCI11400C Single-Chip-PCIe-Schalter
PCI11400C Single-Chip-PCIe-Schalter von Microchip Technology sind integrierte Schalter, die einen USB 3.2 Gen 2 Host-Controller mit programmierbaren I/O kombinieren. Die physikalischen PCIe-Schnittstellen des PCI11400Cs von Microchip umfassen einen 4-spurigen (4×8 GT/s) Upstream-Port und einen 1-spurigen (1×8 GT/s) Downstream-Port. Das Bauteil wurde für Embedded-Systeme mit höherem PCIe- Bandbreitenbedarf entwickelt und unterstützt Leitungsraten bis zu 8 GT/s. Die Upstream-PCIe-Schnittstelle kann über eine oder mehrere Lanes betrieben werden und ermöglicht so Flexibilität in der Systemarchitektur. Der PCI11400C gewährleistet die vollständige PCIe-Konformität von den externen PHY-Schnittstellen über die Schaltstruktur bis hin zu den Endpunkt-Controllern.
Der Bauteil unterstützt die PCIe-Präzisionszeitmessung (PTM) und ermöglicht so einen genauen Timing-Austausch zwischen Bauelementen gemäß PCI Express Basis-Spezifikation Revision 5.0, V1.0. Die PTM ermöglicht es Bauteilen, lokale Takte mit einer gemeinsamen Zeitreferenz, der so genannten PTM-Master-Zeit, zu synchronisieren.
Im PCI11400C von Microchip ist ein USB-IF- und xHCI-konformer USB 3.2 Gen 2 Host-Controller integriert, der Folgendes bereitstellt: zwei USB 3.2 Gen 2 (USB Type-C®)-Anschlüsse und drei USB 2.0 HS/FS/LS (USB-Typ-A)-Anschlüsse. Die USB Type-C-Unterstützung umfasst die Verwaltung der CC1- und CC2-Konfigurationskanäle. Das Bauteil bietet außerdem Überstromerkennung (OCS) und Vbus-Port-Kontrolle.
Ein programmierbarer Pin-Multiplexer ermöglicht die flexible Zuordnung von I/O-Funktionen zu Gehäuse-Pins. Designer können die Standard-Pin-Konfiguration verwenden oder die Signalführung an die spezifischen Applikationsanforderungen anpassen. Zu den unterstützten Funktionen gehören USB-bezogene Signale, GPIO und SMBus, die über einen dedizierten PCIe-Endpunkt-Controller zugänglich sind. Der PCI11400C erfordert mehrere interne Taktdomänen, die alle von einer integrierten Takt-Farm erzeugt werden. Extern wird nur ein einendiger 25-MHz-Takt oder -Quarz sowie ein PCIe-Referenztakt benötigt.
Das Bauteil präsentiert sich der Software über Standardabstraktionen, die von den gängigen Betriebssystemen unterstützt werden. Der PCI11400C von Microchip wird in einem 132-Pin-VQFN-DR-Gehäuse angeboten und ist in verschiedenen Temperaturbereichen erhältlich, darunter kommerziell (0 °C bis +70 °C), industriell (-40 °C bis +85 °C) und Automobilstandard 3 (-40 °C bis +85 °C).
Merkmale
- Integrierte PCIe-Schaltstruktur (8 GT/s), 512 Byte maximale Nutzdatengröße
- Integrierte physikalische PCIe-Schnittstellen
- 4-spuriger (4x8 GT/s) Upstream-Port
- Ermöglicht Single-, Dual- oder 4-Lane-Links
- 1-spuriger (1x8 GT/s) Downstream-Port
- Integrierte physische USB 3.2 Gen 2 (10 GBit/s)-Schnittstellen
- Integrierter xHCI USB 3.2 Gen 2 (10 GBit/s) USB-Host-Controller
- 2 x Gen 2 PHY (10 Gbit/s)
- 4x USB HS/FS/LS PHY
- Mehrere Konfigurationsoptionen für USB Type-C oder Typ-A
- Zwei externe Netzteile (+3,3 V und +1,1 V).
- Umfassendes Leistungsmanagement mit PCIe 3.1 Low Power Sub-States (LPSS) - L2 (mit Hilfsstromversorgung), LPSS L1.1 (Ruhezustand) und L1.2 (Aus)
- Leistung und I/O
- Integrierte Power-On-Reset-Schaltung mit konfigurierbarem Unter-/Überspannungsschutz
- Latch-Up-Leistung übertrifft 150 mA gemäß EIA/JESD78, Klasse II
- ESD-Leistung gemäß JEDEC Klasse 2
- UARTs
- RS232/RS422/RS485
- Automatische Richtungssteuerung
- Standard- und erweiterte Geschwindigkeitsunterstützung
- Grundlegende oder umfassende Signalunterstützung
- Multifunktions-GPIOs
- Programmierbarer Pin-Multiplexer
- Möglichkeit zur Verwendung eines kostengünstigen 25-MHz-Quarzes oder -Taktes für eine geringere BOM
- PCIe-Präzisionszeitmessung (PTM)
- Unterstützung für gemeinsamen Referenztakt und separate Referenztakte (SRNS und SRIS)
- SPI-Peripherieschnittstelle
- SMBus Zielschnittstelle
- SMBus-Controller-Schnittstelle
- JTAG-TAP
- PVT-Sensor
- Erhältlich in den Temperaturbereichen kommerziell, industriell und AEC-Q100 Klasse 3
- Bleifreies, RoHS-konformes 132-Pin-VQFN-DR-Gehäuse
Applikationen
- Single-Board-Computer (SBCs)
- Mobilitäts-Hybridsysteme
- Industrie-PCs (IPCs)
- Edge-Gateways
- Speichererweiterungen
Technische Daten
- 2,97 V bis 3,63 V Versorgungsspannungsbereich für 3,3 V Versorgung
- Variable Versorgungsspannungsbereiche
- 2,97 V bis 3,63 V für 3,3 V Versorgung
- 2,25 V bis 2,75 V für 2,5 V Versorgung
- 1,62 V bis 1,98 V für 1,8 V Versorgung
- 1,09 V bis 1,21 V für 1,1 V Versorgung
- Reset-Strom
- 187,2 mA für 1,1 V Versorgung
- 15,48 mA für 3,3 V Versorgung
- Ruhestrom
- 329 mA für 1,1 V Versorgung
- 42,8 mA für 3,3 V Versorgung
- Leerlaufstrom
- 675 mA für 1,1 V Versorgung
- 112 mA für 3,3 V Versorgung
- USB Wirkstrombereiche
- 810 mA bis 1.237 mA für 1,1 V Versorgung
- 125 mA bis 148 mA für 3,3 V Versorgung
- PCIe Wirkstrom
- 746 mA für 1,1 V Versorgung
- 116 mA für 3,3 V Versorgung
- 0 ms bis 5 ms Stromversorgungs-Einschaltzeitbereich
- +125 °C maximale Sperrschichttemperatur
- Umgebungsbetriebstemperaturbereiche bei Windstille
- 0 °C bis +70 °C für die kommerzielle Version
- -40 °C bis +85 °C für die industrielle Version
- -40 °C bis +85 °C für die Automobilstandard 3-Version
- 3 kV ESD-Schutz nach dem Human Body Model (HBM)
Internes Blockdiagramm
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Kombiniert einen USB 3.2 Gen 2-Host-Controller und anpassbare I/O.