CN101557292A - 一种网络处理控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络处理控制器，该控制器包括：母板、CPU模块，所述的母板包括：通过ISA总线扩展的四个异步高速串口、一个以太网卡、串口光电隔离电路、防浪涌保护电路、LED指示电路、两个以太网络接口的保护电路、16位光电隔离开关量输入、8位光电隔离开关量输出；所述的CPU模块采用标准的PC104结构CPU模块，该CPU模块包括X86兼容的Intel 486微处理器、两个RS232串口；所述的CPU模块与母板进行堆栈式连接。与原有的技术相比，本发明具有较强的数据采集、处理和网络通信能力，实现了广域网间设备的数据传输和共享。

Description

一种网络处理控制器

技术领域

本发明涉及处理控制器，特别涉及一种网络处理控制器。

背景技术

铁路TDCS/DMIS(列车调度指挥系统/调度信息管理系统)是覆盖全路的现代化铁路调度行车指挥管理和控制网络系统。由铁道部中心TDCS系统、铁路局TDCS系统、车站系统三层结构有机组成，采用数字化、网络化、信息化技术，融信号、通信、计算机、数据传输和多媒体技术为一体，大大提高了铁路运输调度指挥的效率和智能化水平。

网络处理控制器NPC是车站系统级的核心设备，在早先的TDCS/DMIS系统产品中，部分采用了从美国GRS公司进口的DCOM板，DCOM板用的是80186处理器，处理速度慢，主要的器件已停产，也没有网络功能。因此，需要开发新一代的网络型处理控制器NPC，以适应铁路信息化建设的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有较强数据采集能力的网络处理控制器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：1.一种网络处理控制器，其特征在于，该控制器包括：母板、CPU模块，所述的母板包括：通过ISA总线扩展的四个异步高速串口、一个以太网卡、串口光电隔离电路、防浪涌保护电路、LED指示电路、两个以太网络接口的保护电路、16位光电隔离开关量输入、8位光电隔离开关量输出；所述的CPU模块采用标准的PC104结构CPU模块，该CPU模块包括X86兼容的Intel 486微处理器、两个RS232串口；所述的CPU模块与母板进行堆栈式连接。

所述的四个异步高速串口中RS232/422/485可跳线选择。

所述的串口和网口设置了光电隔离和防浪涌保护电路。

与原有的技术相比，本发明具有较强的数据采集、处理和网络通信能力，实现了广域网间设备的数据传输和共享。

附图说明

图1是本发明一种网络处理控制器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明网络处理控制器NPC由母板、CPU模块两部分组成，母板包含下列电路：通过ISA总线扩展的四个异步高速串口(RS232/422/485可以跳线选择)和一个NE2000兼容以太网卡(10M)、串口光电隔离电路和防浪涌保护电路、LED指示电路、以太网络接口的保护电路、16位光电隔离开关量输入、8位光电隔离开关量输出等；CPU模块采用标准的PC 104结构CPU模块，包含一个X86兼容的Intel 486微处理器、两个RS232串口等；操作系统是一个经过专门裁减的LINUX嵌入式操作系统，充分利用了LINUX自由软件的特性和强大的网络处理能力，对于已经定制好的操作系统，通过写镜像的方式把它固化在一块电子盘(DiskOnChip)上。

网络处理控制器NPC由母板NPCMB、CPU模块两部分组成，采用插板式机械结构，适用于欧标6U机笼。前面板采用铝合金材料，面板上有开孔和印字，面板布置从上往下、从左到右的循序如下表：

序号	名称	标识	数量	型号
					1	软件控制灯	L1、L2	2	Φ5，红色
2	电源指示灯	PWR	1	Φ5，绿色
					3	电源开关	ON/OFF	1
4	10M网络(NPCMB上)	N1	2	Φ5，左桔右绿
					5	串口1的收发指示灯		2	Φ5，绿色
6	串口2的收发指示灯		2	Φ5，绿色

7	串口3的收发指示灯		2	Φ5，绿色
					8	串口4的收发指示灯		2	Φ5，绿色
9	调试口	MAC	1	DB9
					10	监控口	CON	1	DB9

CPU模块采用标准通用的PC104结构CPU模块，在本网络处理控制器中，主要用到了其中的X86兼容的Intel 486微处理器、PC 104总线、在板16M内存、两个标准RS232串口、电子盘(DOC)插座等。

母板NPCMB包含下列电路：通过ISA总线扩展的四个异步高速串口(RS232/422/485可跳线选择)和一个NE2000兼容以太网卡(10M)、串口光电隔离电路和浪涌保护电路、LED指示电路、以太网络接口保护电路、16位光电隔离开关量输入、8位光电隔离开关量输出等。

母板NPCMB是一块标准欧标6U规格的电路板，电路板尺寸为：

项目	6U
		高(mm)	0233.35-0.3
深(mm)	220
		厚(mm)	2

NPCMB的后插座采用两个公头96针的DIN41612。结构示意图见图1。在这个电路板上，设计有4个16C550UART普通串口，速率为0-115KB，RS232/RS422/RS485可跳线选择，分配独立中断号和地址；CONSOLE口为九线标准RS232(CPU模块上引出)，用于操作系统监控；MAC口为九线标准RS232(从CPU模块上引出)，用于程序调试；一个10M以太网口，采用RTL8019AS芯片。

操作系统是一个经过专门裁减的LINUX嵌入式操作系统，充分利用了LINUX自由软件的特性和强大的网络能力，通过写镜像的方式，把定制好的操作系统固化在电子盘(DiskOnChip)上。设备用户通过网络与NPC进行交互，使用者可以通过FTP方式把应用程序或配置文件传入电子盘内的操作系统，也可以通过TELNET方式登录操作系统后对设备或应用程序进行操作或控制。

从软、硬件两个不同角度看，PC104模块与PC/AT体系在结构上完全兼容，因此原来在PC/AT平台上开发的技术成果和资源就可以很快地移植到PC104平台上来；但在形态上，PC104是十分紧凑(90x96mm)的自栈式、模块化结构。其特点有：(1)微型尺寸(90x96mm)，单+5v供电，宽工作温度范围，低功耗，无风扇；(2)栈接式总线；(3)针--座连接器；(4)总线信号功能以及引脚定义与PC/AT兼容；(5)总线驱动减小；(6)总线端接选择；(7)中断共享选择等。体系和形态上的这些特征决定了PC104特别适合于嵌入式系统的硬件开发。

从软件上看，使用Linux进行嵌入式系统产品开发也拥有比较多的优势，突出体现在可利用资源丰富，成本低廉等。早先已经开发出来的C语言代码，可以很方便地移植到Linux平台上来。Linux自身具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境，并且可以跨越在嵌入式系统开发中仿真工具(ICE)的障碍；内核的完全开放，可以根据自身的某些特殊需求进行代码改动；强大的网络支持，可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP/IP网络协议栈等。

Claims (3)

1.一种网络处理控制器，其特征在于，该控制器包括：母板、CPU模块，所述的母板包括：通过ISA总线扩展的四个异步高速串口、一个以太网卡、串口光电隔离电路、防浪涌保护电路、LED指示电路、两个以太网络接口的保护电路、16位光电隔离开关量输入、8位光电隔离开关量输出；所述的CPU模块采用标准的PC104结构CPU模块，该CPU模块包括X86兼容的Intel 486微处理器、两个RS232串口；所述的CPU模块与母板进行堆栈式连接。

2.根据权利要求1所述的一种网络处理控制器，其特征在于，所述的四个异步高速串口中RS232/422/485可跳线选择。

3.根据权利要求1所述的一种网络处理控制器，其特征在于，所述的串口和网口设置了光电隔离和防浪涌保护电路。

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