基于ETX模块接口扩展基板电路的实现

1 引言
    嵌入式技术扩展ETX(Embedded Techno1ogy Extendded)模块具有高集成度。它几乎集成了计算机所有的功能。由于ETX模块具有丰富的外围接口，因此可以方便地实现控制器设备之间的互连。由ETX(模块组成的系统具有体积小、功耗低等特点，可广泛应用于各种智能设备、军事、工业控制等领域。

2 ETX模块简介
    ETX模块包含有高性能x86系列的CPU芯片组、南北桥、显示器件、网络器件、音频控制器、Super I／O控制器等。背面的4×100 pin总线引脚定义了PC的标准接口信号以及PIC和ISA等信号组，如图1所示。

    每个连接器所提供的信号组：(1)ETX连接器X1：PCI总线、USB信号组等；(2)ETX(连接器X2：ISA总线；(3)ETX(连接器X3：VGA、COMl、COM2、键盘／鼠标等；(4)ETX连接器X4：EIDE、以太网、特性信号。
    基于ETX模块可在基板上扩展出标准的常用接口和非标准接口，使其广泛应用于各种控制领域。

3 系统结构
    整个硬件系统由标准接口和非标准扩展模块两大部分组成，如图2所示。

    标准接口主要包括IDE、CF卡、VGA、USB、LVDS、串口1和串口2、鼠标、键盘等多种计算机标准接口。非标准接口包括4个不同的子功能模块，分别是控制单元模块(CPLD)、A/D模块、D／A转换模块和外部同步时钟模块。这两个部分接口通过 ETX(模块的ISA信号组连接，从而构成一个完整系统。

4 ETX标准接口扩展电路
    ETX模块与PCI04相比，其高度更小，功耗相当，接口资源更加丰富。以下介绍在基板上扩展的最常用的几种接口扩展电路。
4．1 VGA接口扩展电路
    VGA接口使用了ETX(模块的X3连接器对外输出的Rf引脚3)、G(引脚6)、B(引脚4)、HSY(引脚5)、VSY(引脚7)5个信号。接口电路对系统的R、G、B、HSY和VSY信号进行滤波处理，图3中R、G、B使用LC竹型低通滤波，HSY、VSY使用RC低通滤波。通过滤波处理，可以实现与显示器连接，如图3所示。其图中参数如下：电阻R为33Ω，电容C为22 pF电感H为O．22 μH。R、G、B区3个端子分别接一只75 Ω的下拉电阻。

[!--empirenews.page--]4．2 USB接口扩展电路
    USB接口使用ETX模块的X1连接器对外输出USB0(引脚88)、USB01(引脚76)、USBl(引脚92)、USBlO(引脚80)等4个信号。为了连接USB扩展设备，必须使用电路板上的电源为USB接口提供+5 V电源和地线。选用UMIC2526作为USB的供电器件，以满足USB接口的电压和电流要求。其输入电压范围为2．7～5．8V，可以提供两路独立的电源输出，每一路的持续电流为500 mA，阻抗小于140 mΩ，最大短路电流1．25 A，两路电源有独立的失败反馈信号，当电流大于750 mA时，信号反馈到ETX模块的OVCRl引脚。图4中的两路USB采用UMIC2526的一路输出。

4．3 串口扩展电路
    COMl和COM2使用了ETX模块的X3连接器对外输出的RXDl(引脚83)、RTSl#(引脚85)、DTRl#(引脚87)、DCDl#(引脚89)、DSRl#(引脚91)、CTSl#(引脚93)、TXD1(引脚95)、R11#(引脚97)、RXD2(引脚63)、RTS2#(引脚67)、DTR2#(引脚89)、DCD2#(引脚71)、DSR2#(引脚73)、CTS2#(引脚75)、TXD2(引脚77)、R12#(引脚79)16个信号。因为接口为RS一232电平，所以需要两个MAX211实现TTL电平与RS-232电平之间的转换。以串口1为例，MAX211连接如图5所示。

5 结语
    基于ETX设计，可以根据实际需要引出一些非标准接口，或者把其他功能模块整合到基板上，大大减少空间的占用面积。总之，ETX是一种便于定制剪裁的技术，实际应用时，可以灵活的使用其中的全部或者某些功能模块，使其应用更加广泛。