PCI11414 PCIe交换机技术解析与应用设计指南-电子发烧友网

Microchip Technology PCI11414 PCIe交换机（带USB 3.2、MAC和I/O）将USB 3.2 Gen 2主机控制器、以太网MAC和可编程I/O相结合。 Microchip Technology PCI11414拥有4通道（4x8GT/s）上行端口和1通道（1x8GT/s）下行端口，非常适用于提高嵌入式应用中的PCIe带宽。该器件通过PCIe修订版4.x认证，最大线路速率为8GT/s。根据需要PCIe上行使用单个或多个通道。PCI11414可确保从外部接口到交换结构和端点控制器的PCIe合规性。

数据手册：*附件：Microchip Technology PCI11414 PCIe交换机（带USB 3.2、MAC和IO）数据手册.pdf

特性

集成式PCI交换机结构
- 最大有效载荷：512字节
集成式PCIe物理接口
- 4通道 (4x8GT/s) 上行端口
- 支持单通道、双通道或四通道链路
- 单通道 (1x8GT/s) 下行端口
集成USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) 物理接口
集成式xHCI USB 3.2 Gen 2（10Gbps）USB主机控制器
- 2x 10Gbps Gen 2 PHY
- 4x USB HS/FS/LS PHY
多种配置选项，适用于USB Type-C®或Type-A 2.5Gbps以太网MAC
- 符合IEEE 802.3标准
- RGMII支持10/100/1000Mbps
- SGMII支持1Gbps
- SGMII+支持2.5Gbps
- 巨型帧支持
精密时间协议
- IEEE 1588-2008 E2E和P2P一步和两步支持
- IEEE 1588-2008可编程时间比较输出（例如1PPS）
全面的电源管理功能
- PCIe 3.1低功耗子状态（LPSS）L2（带AUX 电源）
封装
- 无铅、符合RoHS指令的164引脚DRQFN封装
电源和I/O
- 集成上电复位电路，具有可配置的欠压/过压保护
- 闭锁性能超过150mA，符合EIA/JESD 78 II类标准
- JEDEC 3A级ESD性能
UART
- RS232/RS485 的产品评估板
- 自动方向控制
- 支持标准和高级速度
- 基本或全面信号支持
其他功能
- 多功能GPIO
- 可编程引脚多路复用器
- 能够使用低成本25MHz晶体或时钟，以减少BOM
- SPI外设接口
- SMBus目标接口
- SMBus控制器接口
- PVT传感器
- JTAG TAP
环境条件
- 有商业级和工业级温度等级可供选择

框图

‌PCI11414 PCIe交换机技术解析与应用设计指南‌

‌异构集成架构‌
PCI11414采用单芯片集成设计，包含：

‌PCIe Gen4交换矩阵‌：4x8GT/s上行端口 + 1x8GT/s下行端口，支持单/双/四链路配置
‌USB 3.2 Gen2主机控制器‌：集成xHCI协议栈，提供1×Type-C（10Gbps）+3×Type-A（USB2.0）接口
‌2.5Gbps以太网MAC‌：支持RGMII/SGMII/SGMII+接口，兼容802.3bz标准（10/100/1000/2500Base-T）
‌可编程I/O子系统‌：支持SMBus/SPI/UART/GPIO复用，通过PCIe端点控制器访问

‌二、硬件设计要点‌

‌接口时序控制‌
- ‌PCIe PHY‌：需满足Gen4眼图规范（8GT/s），参考时钟抖动<1ps RMS
- ‌USB Type-C‌：CC1/CC2引脚需配置5.1kΩ下拉电阻（标准Type-C检测）
- ‌RGMII时序‌：TX_CLK与数据偏移需<0.3ns（IEEE 802.3-2018 Clause 35）
‌电源管理设计‌
电源域电压最大纹波旁路电容要求
PCIe PHY 1.1V ±30mV 4×22μF MLCC
USB 3.2 3.3V ±50mV 2×10μF钽电容