基于ETX模塊接口擴(kuò)展基板電路的實(shí)現(xiàn)

1 引言
    嵌入式技術(shù)擴(kuò)展ETX(Embedded Techno1ogy Extendded)模塊具有高集成度。它幾乎集成了計(jì)算機(jī)所有的功能。由于ETX模塊具有豐富的外圍接口，因此可以方便地實(shí)現(xiàn)控制器設(shè)備之間的互連。由ETX(模塊組成的系統(tǒng)具有體積小、功耗低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種智能設(shè)備、軍事、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

2 ETX模塊簡介
    ETX模塊包含有高性能x86系列的CPU芯片組、南北橋、顯示器件、網(wǎng)絡(luò)器件、音頻控制器、Super I／O控制器等。背面的4×100 pin總線引腳定義了PC的標(biāo)準(zhǔn)接口信號以及PIC和ISA等信號組，如圖1所示。

    每個連接器所提供的信號組：(1)ETX連接器X1：PCI總線、USB信號組等；(2)ETX(連接器X2：ISA總線；(3)ETX(連接器X3：VGA、COMl、COM2、鍵盤／鼠標(biāo)等；(4)ETX連接器X4：EIDE、以太網(wǎng)、特性信號。
    基于ETX模塊可在基板上擴(kuò)展出標(biāo)準(zhǔn)的常用接口和非標(biāo)準(zhǔn)接口，使其廣泛應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    整個硬件系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)接口和非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展模塊兩大部分組成，如圖2所示。

    標(biāo)準(zhǔn)接口主要包括IDE、CF卡、VGA、USB、LVDS、串口1和串口2、鼠標(biāo)、鍵盤等多種計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口。非標(biāo)準(zhǔn)接口包括4個不同的子功能模塊，分別是控制單元模塊(CPLD)、A/D模塊、D／A轉(zhuǎn)換模塊和外部同步時鐘模塊。這兩個部分接口通過 ETX(模塊的ISA信號組連接，從而構(gòu)成一個完整系統(tǒng)。

4 ETX標(biāo)準(zhǔn)接口擴(kuò)展電路
    ETX模塊與PCI04相比，其高度更小，功耗相當(dāng)，接口資源更加豐富。以下介紹在基板上擴(kuò)展的最常用的幾種接口擴(kuò)展電路。
4．1 VGA接口擴(kuò)展電路
    VGA接口使用了ETX(模塊的X3連接器對外輸出的Rf引腳3)、G(引腳6)、B(引腳4)、HSY(引腳5)、VSY(引腳7)5個信號。接口電路對系統(tǒng)的R、G、B、HSY和VSY信號進(jìn)行濾波處理，圖3中R、G、B使用LC竹型低通濾波，HSY、VSY使用RC低通濾波。通過濾波處理，可以實(shí)現(xiàn)與顯示器連接，如圖3所示。其圖中參數(shù)如下：電阻R為33Ω，電容C為22 pF電感H為O．22 μH。R、G、B區(qū)3個端子分別接一只75 Ω的下拉電阻。

[!--empirenews.page--]4．2 USB接口擴(kuò)展電路
    USB接口使用ETX模塊的X1連接器對外輸出USB0(引腳88)、USB01(引腳76)、USBl(引腳92)、USBlO(引腳80)等4個信號。為了連接USB擴(kuò)展設(shè)備，必須使用電路板上的電源為USB接口提供+5 V電源和地線。選用UMIC2526作為USB的供電器件，以滿足USB接口的電壓和電流要求。其輸入電壓范圍為2．7～5．8V，可以提供兩路獨(dú)立的電源輸出，每一路的持續(xù)電流為500 mA，阻抗小于140 mΩ，最大短路電流1．25 A，兩路電源有獨(dú)立的失敗反饋信號，當(dāng)電流大于750 mA時，信號反饋到ETX模塊的OVCRl引腳。圖4中的兩路USB采用UMIC2526的一路輸出。

4．3 串口擴(kuò)展電路
    COMl和COM2使用了ETX模塊的X3連接器對外輸出的RXDl(引腳83)、RTSl#(引腳85)、DTRl#(引腳87)、DCDl#(引腳89)、DSRl#(引腳91)、CTSl#(引腳93)、TXD1(引腳95)、R11#(引腳97)、RXD2(引腳63)、RTS2#(引腳67)、DTR2#(引腳89)、DCD2#(引腳71)、DSR2#(引腳73)、CTS2#(引腳75)、TXD2(引腳77)、R12#(引腳79)16個信號。因?yàn)榻涌跒镽S一232電平，所以需要兩個MAX211實(shí)現(xiàn)TTL電平與RS-232電平之間的轉(zhuǎn)換。以串口1為例，MAX211連接如圖5所示。

5 結(jié)語
    基于ETX設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需要引出一些非標(biāo)準(zhǔn)接口，或者把其他功能模塊整合到基板上，大大減少空間的占用面積?？傊?，ETX是一種便于定制剪裁的技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用時，可以靈活的使用其中的全部或者某些功能模塊，使其應(yīng)用更加廣泛。