CN108038070A - 一种模块化设计的io扩展模块 - Google Patents

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CN108038070A CN201711131004.3A CN201711131004A CN108038070A CN 108038070 A CN108038070 A CN 108038070A CN 201711131004 A CN201711131004 A CN 201711131004A CN 108038070 A CN108038070 A CN 108038070A
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康明涛
张洁光
杨开国
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No32 Research Institute Of China Electronics Technology Group Corp
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Abstract

本发明公开了一种模块化设计的IO扩展模块，包括主控模块、后插板模块1和后插板模块2，所述主控模块用于对外提供Serial RapidIO，DVI，R232，网口，USB，SATA等通用接口，经背板与后插板模块1连接，对外直接引出或由相关芯片转出相应的接口，便于实现显示、存储或与外部进行数据交换等功能，后插板模块2置于邻近对应的后插口，专门负责将主控模块引入的1路x1的PCIe转换为PCI引入背板。本发明如果对外的IO口有所变化，在原来的设计不变的情况下，这可以只需要通过更换不同的IO扩展模块就可以达到不同的IO输出，满足各军兵种装备研制的灵活性，通用性要求，提高了业务应用的扩展范围。

Description

一种模块化设计的IO扩展模块
技术领域
本发明设计计算平台，信号处理，具体是针对标准化定义计算模块的一种模块化设计的IO扩展模块。
背景技术
随着计算机技术的迅猛发展，空、海、装甲等各军兵种装备智能化，信息化，自动化的要求越来越高，推动各种军兵装备的更新换代。然而在军工行业中，既要保证装备的稳定性和自主可控的要求，又要适应当前武器装备的性能提升，这一特定的研究生产环境带来了很多产品设计的问题：各个功能模块的接口复杂，系统设计既要考虑对新型接口技术的支持又要前几代的模块接口支持；各种装备选择模块整体上相对统一，要求功能细节上又各有偏重，做成符合各方面需求的标准模块相对较难。
计算模块接口的要求各种各样，无法做到通用化。随着基于SCA架构平台的应用可以有效解决了计算单元的模块化，大大提高了计算平台的灵活性，可扩展性，从而实现了对于不同需求，不同应用的灵活配置，从而可达到计算平台的最佳配置。但是依照之前的底板扩展IO口的方式，如果模块接口定义确定，各个对外对内的总线接口类型和数量不可更改，这样大大降低了模块的使用范围、增加模块设计的各项成本。
工控VPX机箱包括功能模块、底板电源、IO后插板，功能模块后出的总线接口一般会有很多例如A,B,C,D,E,F,G等总线，传统IO后插板的设计方式是根据产品设计需求在已有的所有总线中选取部分接口直接输出到后插拔IO口。这种设计的缺点是产品需求不同，对应功能模块就要按功能需求进行重新设计、加工，功能模块相应设计复杂，重新设计时间长、风险大、成本高。
发明内容
为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种模块化设计的IO扩展模块，既保证了无源底板的设计要求，又可以简化设计难度，节省设计成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种模块化设计的IO扩展模块，如果对外的IO口有所变化，在原来的设计不变的情况下，这可以只需要通过更换不同的IO扩展模块就可以达到不同的IO输出，具体包括主控模块、后插板模块1和后插板模块2，所述主控模块用于对外提供Serial RapidIO，DVI，R232，网口，USB，SATA等通用接口，经背板与后插板模块1连接，对外直接引出或由相关芯片转出相应的接口，便于实现显示、存储或与外部进行数据交换等功能，后插板模块2置于邻近对应的后插口，专门负责将主控模块引入的1路x1的PCIe转换为PCI引入背板。
其中，VGA，Audio，USB，SATA等接口经背板由后插板模块1直接引出。
其中，LVDS由DVI经ADV7613芯片转出，PCI由PCIe经Tsi381芯片转出。
本发明所提出的是在功能模块定义不变的情况下，通过后插板做接口转换以及功能扩展的模块。功能模块和底板保持不变的情况下，如果输出口是VPX功能模块无法提供的总线或是接口总线的数量无法满足要求，可以通过现有的总线转换为需要的功能，从而就不用重新设计功能模块，而是通过一块或更多块的IO功能性后插板实现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
能满足各军兵种装备研制的灵活性，通用性要求；满足不同作战任务对应的不同应用形态的要求；提高了业务应用的扩展范围，降低了研制费用，提升产品竞争力。
附图说明
图1为本发明实施例中后插板模块1的设计示意图
图2为本发明实施例中后插板模块2的设计示意图。
图3为本发明实施例1的结构示意图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种模块化设计的IO扩展模块，包括主控模块、后插板模块1和后插板模块2，所述主控模块用于对外提供Serial RapidIO，DVI，R232，网口，USB，SATA等通用接口，经背板与后插板模块1连接，对外直接引出或由相关芯片转出相应的接口，便于实现显示、存储或与外部进行数据交换等功能，后插板模块2置于邻近对应的后插口，专门负责将主控模块引入的1路x1的PCIe转换为PCI引入背板。VGA，Audio，USB，SATA等接口经背板由后插板模块1直接引出，LVDS由DVI经ADV7613芯片转出，PCI由PCIe经Tsi381芯片转出。
实施例1
如图3所述，应用背景：系统需要输出B、多个D还有功能模块没有提供的M口。具体设计如框图所示：B口通过后插拔直接输出到接口类型B；D总线通过扩展芯片后输出多个D类型接口输出；使用功能模块已有接口F通过接口转换芯片产生M总线输出。
实施例2
如图4所示，应用背景：系统需要输出接口复杂并且多，无法在同一后插板实现。解决方案如下图所示：功能模块扩展两个IO后插板，占用两个槽位，高速信号接口直接对应功能模块槽位，低速IO接口占用相邻后插槽位；
实施例3
如图5所示，应用背景：系统需要输出B、多个D还有功能模块没有提供的接口需要与其他功能模块互联。具体设计如框图所示：B口通过后插拔直接输出到接口类型B；D总线通过扩展芯片后输出多个D类型接口输出；使用功能模块已有接口F通过接口转换芯片产生H总线通过底板与其他功能模块实现互联。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种模块化设计的IO扩展模块，其特征在于，包括主控模块、后插板模块1和后插板模块2，所述主控模块用于对外提供Serial RapidIO，DVI，R232，网口，USB，SATA，经背板与后插板模块1连接，对外直接引出或由相关芯片转出相应的接口，便于实现显示、存储或与外部进行数据交换，后插板模块2置于邻近对应的后插口，专门负责将主控模块引入的1路x1的PCIe转换为PCI引入背板。
2.如权利要求1所述的一种模块化设计的IO扩展模块，其特征在于，VGA，Audio，USB，SATA等接口经背板由后插板模块1直接引出。
3.如权利要求1所述的一种模块化设计的IO扩展模块，其特征在于，LVDS由DVI经ADV7613芯片转出，PCI由PCIe经Tsi381芯片转出。
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