作者：何伟黄林。
ExpressCard模块是PCMCIA推出的更薄、更快、更轻的抽屉式卡，用于替代现有的PC卡和CardBus模块，主要用于笔记本电脑后续市场的功能升级和扩展。类似地，ExpressCard模块最初设计用于笔记本电脑的配件市场(图1a)。
在台式电脑市场(图1b)，PC制造商和最终用户都强烈希望迁移到密封盒模式，拥抱抽屉扩展卡这种简单而又万无一失的升级方法，这种方法在笔记本电脑领域已经使用了十年。台式计算机领域的这种趋势给最终用户带来了易用性，并使PC制造商意识到维护成本更低，因为最终用户将没有机会通过打开他们的台式计算机来损坏他们的机器。ExpressCard技术可以扩展到基于PC的电器，例如多媒体盒和IP机顶盒。
ExpressCard技术
ExpressCard标准规定，所有ExpressCard模块都可以支持USB 2.0或PCI Express(或两者都支持)，并且所有ExpressCard插槽都必须接受设计为使用480 Mbps USB 2.0接口或单通道(“X1”)2.5 Gbps PCI Express接口的模块。ExpressCard标准还支持热插拔功能，并有严格的外形规格、电源管理模式和发热限制要求。
ExpressCard模块有两种尺寸：
ExpressCard/34:
34毫米(宽)x 75毫米(长)x 5毫米(高)
ExpressCard/54:
54毫米(宽)x 75毫米(长)x 5毫米(高)
主机系统可以提供34或54模块宽度的任何插槽组合。34毫米模块可以在为54毫米宽度模块设计的插槽中工作，但反之则不行。
发热极限被定义为“槽内”散热。ExpressCard/34模块的发热极限为1.3W，ExpressCard/54模块的发热极限为2.1W。ExpressCard技术规定PCI Express必须采用活动状态L0和活动状态L1电源管理。主动状态电源管理(ASPM)支持非常主动的硬件启动的电源管理功能，这超过了使用PCI-PM和ACPI(高级配置和电源接口)软件电源管理技术可以获得的功能。
热插拔功能是CardBus和USB规范的一部分，PCI Express规范也提供支持。ExpressCard模块的用户可以在不关闭主机的情况下随时安装和移除该模块。此外，PCI Express和USB 2.0的自动检测和配置功能允许主机系统支持ExpressCard技术，而无需使用外部插槽控制器。需要ExpressCard电源开关来控制插槽的电源。
Windows XP和2000不为PCI和PCI Express设备提供内在发现支持。但是从Windows Longhorn开始，PCI Express设备的移除和发现将会像今天的USB设备一样优雅和无缝。
PX1011A PCI Express PHY和斯巴达-3E FPGA
飞利浦半导体和Xilinx共同为新兴的ExpressCard市场提供低成本可编程PCI Express解决方案。我们的解决方案通过飞利浦PX1011A PCI Express PHY、Xilinx Spartan-3E FPGA和Xilinx logi core PCI Express IP core提供完全兼容的x1 PCI Express端点。凭借低功耗、高级封装、信号完整性和完全符合PCI Express规范，该解决方案符合ExpressCard规范的要求。此外，该解决方案的可编程和可重新配置结构使您能够构建创新的ExpressCard应用，如多功能卡或智能外设，并降低与组件库存和认证相关的成本。由于封装、功耗、信号完整性或其他技术要求，许多新兴的ExpressCard应用不能使用现有的半导体器件。我们不应该等待芯片满足要求，而是应该使用我们成熟的双芯片可编程解决方案，为您提供低风险、高性价比的替代方案，缩短上市时间，延长上市时间。最终产品的设计、测试和交付可以在几周内完成，如果出现不可预见的问题，您可以随时升级或修复硬件。
飞利浦PX1011A
飞利浦PX1011A是一款x1 2.5 Gbps PCI Express PHY设备，针对低成本FPGA的使用进行了优化。它具有小型封装，可以提供出色的发送和接收性能，并符合PCI Express规范v1.0a和v1.1. PX1011A可以同时服务于ExpressCard/34和ExpressCard/54应用。PX1011A具有以下支持ExpressCard应用的关键特性：
正常L0模式下的低功耗特性(300 mW)，包括I/O。
小而薄的81针封装(9 x 9 x 1.05 mm)仅占ExpressCard/34模块可用面积的一小部分。
支持活动状态L0和L1模式。
在可选的L2模式下，边带WAKE#信号可以用作L2功耗模式的唤醒机制。
Xilinx Spartan-3E FPGA和PCI Express IP内核
Xilinx PCI Express IP核是为斯巴达-3E FPGA设计的，占用资源少。它实现了PCI Express规范定义的所有逻辑和事务层，比如对于Spartan-3E500设备，可以留下50%左右的设计资源。
斯巴达-3E FPGA使用250 MHz PXPIPE标准(基于SSTL_2 I/O)与PX1011A PHY通信，提供丰富的块RAM资源，可以用来实现发送端和接收端缓冲区存储事务层数据包。Spartan-3E500 FPGA采用极小球栅阵列封装，符合ExpressCard规范的机械要求。PCI Express IP核具有ExpressCard应用所需的以下特征：
完全符合PCI Express的基本规范v1.1。
每个方向2.5 Gbps带宽
资源利用
5，408至5，5,708 luts
六块内存
3920-4017次触发
Pci/PCI express电源管理功能
主动状态电源管理(ASPM)
可编程电源管理(PPM)
与当前PCI软件模型兼容。
这种飞利浦/Xilinx PCI Express组合解决方案具有低功耗(700-800 mW)，因此适用于ExpressCard/34和ExpressCard/54应用。
此外，联合解决方案于2005年6月成功完成了第45号PCI-SIG认证任务组进行的PCI Express认证测试，并进入了PCI-SIG集成商名录。
借助飞利浦/Xilinx解决方案，应用可以充分利用PCI Express带来的2.5 Gbps高吞吐量，并享受可编程解决方案的灵活性。
DVB-T ExpressCard/34演示设备
在2006年1月举行的消费电子展(CES)上，我们展出了全球首款可编程ExpressCard应用，该应用由飞利浦PX1011A PCI Express PHY和PDD 2016 DVB-T模块、Xilinx Spartan-3E FPGA和优化的Xilinx PCI Express IP核组成。
飞利浦DVB-T ExpressCard/34演示设备插入笔记本电脑的ExpressCard插槽，并从文章电视发射机接收DVB-T信号。流式电视接收显示在笔记本电脑上。
飞利浦射频解决方案选择飞利浦/Xilinx联合解决方案，将MPEG传输流转换为PCI Express包(与主机处理器通信需要)。该选择基于以下优势：
与竞争解决方案相比，它的总成本更低。
它可以提供未来的保护，如进一步的产品增强，并跟上ExpressCard标准的修订。
提高了客户产品之间的可重用性。
结论
随着ExpressCard技术在笔记本电脑中的普及，它将进入台式电脑和其他基于PC的设备，如媒体盒和IP机顶盒。我们的飞利浦/Xilinx ExpressCard联合解决方案提供了一种低成本、低功耗和可编程的解决方案，可以支持未来几年的许多新兴应用。
标签：ExpressCardPCIexpress模块