CN102368233A - 一种基带接口板的微处理器单板系统 - Google Patents

Abstract

一种基带接口板的微处理器单板系统，包括在一块印刷电路板上构成CPU单板，单板上包括一片PXA255CPU芯片、两片存储器、一片sdram、整个CPU单板中所需MAX1702B专用电源管理芯片、硬件连接处设有三个单排插针，PXA255CPU芯片的数据、地址和控制线与两片存储器和一片sdram连接，MAX1702B专用电源管理芯片的电源输出连接PXA255CPU芯片、两片存储器和一片sdram的电源输入端，三个单排插针用于连接所有到FPGA外围电路所需的地址线、数据线，GPIO口和JTAG口。本发明的单板设计在不影响用户用通讯设备要求前提下，以确保基带接口板在硬件上有足够升级空间和稳定的性能。

Description

一种基带接口板的微处理器单板系统

一、技术领域

本发明属于专用的微处理器印制板设计技术方案范围，尤其是符合基带接口板所用的Xscale平台的PXA系列微处理芯片单板系统。

二、背景技术

基带接口板是整个通讯等设备的控制核心，同时也是设备的信息处理中心。在电子技术日益发展的今天，我们常用的通讯设备的基带接口板所用的Xscale平台的PXA系列芯片升级换代频率过快，会出现产品研发、试验成功投入后，生产时出现所需CPU芯片采购难甚至已经停产的局面。由于基带接口板上除了CPU存贮电路外还有其他DSP，FPGA等等很多复杂的外围控制电路。PXA系列芯片的更新甚至影响产品研发到生产出现芯片断货现象，对整个基带接口板的更新；因CPU核的更新，需要重新翻版整个基带接口板，这会大大影响产品生产进度，并且成本较大。

相对而言，DSP，FPGA等等很多复杂的外围控制电路的基带接口板变化较小。如果将PXA系列CPU芯片和SDRAM，FLASH，以及相关的电源管理模块综合一起设计出一个小单板，直接接插到基带接口板。这样方便更换，可以应用到多种站型接口板、主控板上，满足了军用通讯设备要求，可以减少企业生产成本。

三、发明内容

本发明目的是：针对目前匹配基带接口板的CPU平台采用的PXA系列芯片更新过快，从而设计了一种CPU单板系统，即基带接口板的微处理器单板系统。当CPU平台需要更换，整个基带接口板只需更换此设计的CPU单板就可以了。

本发明的技术方案是：一种基带接口板的微处理器单板系统，包括在一块印刷电路板上构成CPU单板，单板上包括一片PXA255CPU芯片、两片存储器、一片sdram、整个CPU单板中所需MAX1702B专用电源管理芯片、硬件连接处设有三个单排插针，PXA255CPU芯片的数据、地址和控制线与两片存储器和一片sdram连接，MAX1702B专用电源管理芯片的电源输出连接PXA255CPU芯片、两片存储器和一片sdram的电源输入端，三个单排插针用于连接所有到FPGA外围电路所需的地址线、数据线，GPIO口和JTAG口。

CPU单板存储器存贮部分包括引导代码、Linux实时操作系统和文件系统，由两片intel flash rom RC28F128J3A(16m×16bit)构成32M字节的flash存贮空间，其中划分1m空间为引导代码(blob)区，1M空间为linux核存贮区，其余30M空间为基本文件系统。整个CPU单板中所需+3.3V，VMEM，VCORE等电源由MAX1702B专用电源芯片产生，输入电压为+5V并由单排针引入。

本发明的有益效果是：本发明的单板设计在不影响用户用通讯设备要求前提下，以确保基带接口板在硬件上有足够升级空间和稳定的性能，即使CPU芯片更新频率很快，只要应用本发明设计改变对应的系列的CPU核，重制CPU单板，而不用改变整个基带接口板的电路设计，减少了研发时间和成本。

四、附图说明

图1是本发明基带接口板中CPU单板模块功能图

图2-3CPU单板模块中的CPU电路图

图4是CPU单板模块中的CPU单板存贮电路

图5是CPU单板模块中的电源管理及插件电路图

五、具体实施方式

结合附图说明和实施例对本发明作进一步的说明。

本发明是针对目前基带接口板CPU平台采用的PXA系列芯片更新过快，产品研发到生产出现芯片断货现象，对整个基带接口板的更新有很大不便并且成本过高，从而设计了一种CPU单板，即使CPU平台需要更换，整个基带接口板只需更换此设计的CPU单板就可以了。图1给出了本发明基带接口板中CPU单板模块功能图。

图2、3中CPU电路图中，本发明CPU单板硬件组成包括一片PXA255CPU芯片，两片16bit，32M字节的flash；一片32bit，32M字节sdram，整个CPU单板中所需+3.3V，VMEM，VCORE等电源由MAX1702B专用电源管理芯片产生，输入电压为+5V。由单排针引入。三个TMS-140-02-T-S型单排插针引接了所有到FPGA等外围电路所需的地址线，数据线，及其他GPIO口，JTAG口。

基带接口板是整个设备的控制核心，同时也是设备的信息处理中心。根据接口所需完成的功能及性能要求，接口CPU单板采用高性能、低功耗的“片上系统”Xscale芯片-PXA255，以确保系统在硬件上有足够升级空间、稳定的性能和品质保障。通过片上SDRAM控制器接口以实现程序的高速运行和文件的高速存取，而且有足够可扩展空间。

1、图4所示，CPU单板存贮部分包括引导代码、Linux实时操作系统和文件系统，由两片intel flash rom RC28F128J3A(16m×16bit)U19、U20构成32M字节的flash存贮空间，其中划分1m空间为引导代码(blob)区，1M空间为linux核存贮区，其余30M空间为基本文件系统。由一片Samsung sdram K4M563233E U16(8m×32bit)构成32M字节的内存空间，作为实时操作系统及应用程序的运行空间，以满足高速、实时应用任务要求。

2、图5所示，整个CPU单板中所需+3.3V，VMEM，VCORE等电源由MAX1702B专用电源芯片产生，输入电压为+5V。由单排针引入。

3、三个TMS-140-02-T-S型单排插针引接了所有到FPGA等外围电路所需的地址线，数据线，及其他GPIO口，JTAG口。在基带接口板上也应该有对应位置，尺寸的单排针座，并且采取适当的加固措施即可。并且不影响基带接口板上简单电路的排布，符合小型化设计要求。单板上由3个单排插针和基带接口板上的相对应尺寸的单排插座相连接，与接口板垂直距离在14mm以上，故并不影响基带接口板上简单电路的排布，符合小型化设计要求。

根据单板接口所需完成的功能及性能要求，接口CPU单板采用高性能、低功耗的“片上系统”Xscale芯片-PXA255，以确保系统在硬件上有足够升级空间、稳定的性能和品质保障。通过片上SDRAM控制器接口以实现程序的高速运行和文件的高速存取，而且有足够可扩展空间。

Claims (3)

1.一种基带接口板的微处理器单板系统，其特征是包括在一块印刷电路板上构成CPU单板，单板上包括一片PXA255CPU芯片、两片存储器、一片sdram、整个CPU单板中所需MAX1702B专用电源管理芯片、硬件连接处设有三个单排插针，PXA255CPU芯片的数据、地址和控制线与两片存储器和一片sdram连接，MAX1702B专用电源管理芯片的电源输出连接PXA255CPU芯片、两片存储器和一片sdram的电源输入端，三个单排插针用于连接所有到FPGA外围电路所需的地址线、数据线，GPIO口和JTAG口。

2.根据权利要求1所述的基带接口板的微处理器单板系统，其特征是CPU单板存储器存贮部分包括引导代码、Linux实时操作系统和文件系统，由两片intel flashrom RC28F128J3A(16m×16bit)构成32M字节的flash存贮空间。

3.根据权利要求1所述的基带接口板的微处理器单板系统，其特征是整个CPU单板中所需+3.3V，VMEM，VCORE等电源由MAX1702B专用电源芯片产生，输入电压为+5V并由单排针引入。

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