CN109783422A - 一种基于线簧cpci总线的主板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于线簧CPCI总线的主板，采用龙芯2J处理器在系统中主要负责执行运算和控制，配套桥芯片龙芯1A用于管理各种外围接口，提高了该主板的适应能力，并通过PCI‑PCI桥片对外提供CPCI总线控制，可替换符合CPCI标准的的进口CPU板卡，提高嵌入式计算机系统关键产品的国产化自主可控进程；使用等级达到军品级，可以在各种恶劣环境下使用，可广泛应用于有国产化要求的各种控制领域。
Description
技术领域
本发明属于嵌入式计算机CPU主板技术领域，具体涉及一种基于线簧CPCI总线的主板。
背景技术
目前通用计算机系统中使用的CPU处理器芯片大多为国外进口芯片，主要面向工业和商业应用，不能满足嵌入式抗恶劣环境使用；国内对通用CPU处理器的开发和使用，目前龙芯2J处理器采用陶瓷封装形式实现了军品B级，因此开发一款基于龙芯2J处理器的国产化高可靠主板，作为进口主板平台的替代方案，对于实现我国武器系统军用嵌入式抗恶劣环境计算机系统自主可控具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于线簧CPCI总线的主板，用于满足军用嵌入式抗恶劣环境计算机系统国产化自主可控的应用需求，提高我国军用嵌入式抗恶劣计算机关键技术和器件自主可控的程度。
本发明采用以下技术方案：
一种基于线簧CPCI总线的主板，包括龙芯2J、龙芯1A、线簧CPCI接插件J1和线簧CPCI接插件J2，龙芯1A用于管理外围接口，龙芯2J用于执行运算和控制；龙芯2J通过PCI总线与龙芯1A连接，并通过PCI-PCI桥接的扩展二级PCI总线与线簧CPCI接插件J1连接，龙芯2J和龙芯1A分别通过外围接口与线簧CPCI接插件J2连接。
具体的，龙芯2J通过LPC连接PMON，通过RS232连接第一串口芯片，通过PS2连接PS2接口，第一串口芯片和PS2接口分别与线簧CPCI接插件J2连接。
进一步的，龙芯2J的DDR2控制器扩展连接1GB DDR2内存，1GB DDR2内存采用在板贴装。
具体的，外围接口还包括与线簧CPCI接插件J2连接的VGA显示接口、USB接口和SATA接口，VGA显示接口为1路，USB 2.0接口为4路，SATA接口为2路。
进一步的，VGA显示接口、USB接口和SATA接口分别经滤波、耦合和防静电处理对应连接显示设备、键盘鼠标及移动存储设备和外部大容量存储设备。
具体的，龙芯1A分别通过RGMII连接PHY芯片和CAN接口芯片，通过RS232/422/485串口连接第二串口芯片，PHY芯片、CAN接口芯片和第二串口芯片分别与线簧CPCI接插件J2连接。
进一步的，PHY芯片包括2路千兆网PHY芯片88E1111，CAN接口芯片包括2路，RS232/422/485串口为四路。
具体的，龙芯1A通过SPI总线连接PMON，通过SATA连接FLASH芯片，用于系统上电时硬件初始化代码的提取。
具体的，二级PCI总线支持7路PCI设备。
具体的，龙芯1A的DDR2控制器扩展连接32bit 512MB DDR2内存作为显示存储器，32bit 512MB DDR2内存采用在板贴装。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种基于线簧CPCI总线的主板，龙芯2J在系统中主要负责执行运算和控制，龙芯1A用于管理外围接口，可替换符合CPCI标准的武器系统内部的进口CPU板卡，提高军用嵌入式计算机系统关键产品的国产化自主可控进程；使用等级达到军品级，可以在各种恶劣环境下使用，已大量应用于有国产化要求的军用控制领域。
进一步的，龙芯2J通过LPC连接PMON，用来启动基本系统，通过第一串口芯片连接到线簧CPCI接插件J2的目的是用于程序打印及查看调试信息，通过将龙芯2J上的PS2信号连接到线簧CPCI接插件J2上的目的是对外提供PS2接口，用来连接PS2键盘和鼠标。
进一步的，所有内存颗粒均采用在板贴装，不使用内存插槽，增强系统可靠性。
进一步的，龙芯1A做为龙芯2J配套桥片，可以实现核心芯片国产化，提高该主板的国产化率，采用龙芯1A做为桥片将VGA接口信号、USB接口信号、SATA接口信号分别经滤波、耦合和防静电处理后连接到线簧CPCI接插件J2上，对外提供VGA显示接口、USB接口和SATA接口，对应连接显示设备、USB键盘鼠标及移动存储设备。
进一步的，采用龙芯1A做为桥片将网络接口信号、CAN接口信号及第二串口信号通过2路PHY芯片88E1111、2路CAN接口芯片和4路串口接口芯片分别连接到线簧CPCI接插件J2上，对外提供网络接口、CAN接口和RS232/422/485串行接口，可以满足不同用户不同的需求。
进一步的，采用PCI-PCI桥片外扩二级PCI总线，且该级总线最多能够支持7个PCI设备，可最大限度的给用户提供外扩接口功能板卡的能力。
综上所述，本发明采用基于线簧CPCI总线接口龙芯2J主板，可替换符合CPCI标准的武器系统内部的进口CPU板卡，提高军用嵌入式计算机系统关键产品的国产化自主可控进程；提高嵌入式计算机主板的可靠性，使用等级达到军品级，可以在各种恶劣环境下使用，可广泛应用于有国产化要求的各种控制领域。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为基于线簧CPCI总线的高可靠国产化LS2J主板框图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明公开了一种基于线簧CPCI总线的主板，包括龙芯2J和龙芯1A，龙芯2J通过PCI总线与龙芯1A连接，龙芯2J和龙芯1A分别通过外围接口与线簧CPCI接插件J2连接，龙芯2J通过PCI-PCI桥连接扩展二级PCI总线，通过二级PCI总线与线簧CPCI接插件J1连接，龙芯1A用于管理外围接口，龙芯2J在系统中主要负责执行运算和控制，主板上集成标准的PCI总线接口、1GB DDR2内存、4路RS232/RS422/RS485串口、2路10/100/1000Mbps自适应网络接口、4路USB 2.0接口、2路SATA接口、1路VGA显示接口和2路CAN接口芯片，用于满足军用嵌入式抗恶劣环境计算机系统国产化自主可控的应用需求。
龙芯2J通过LPC连接PMON，通过RS232连接第一串口芯片，通过PS2连接PS2接口，龙芯2J的DDR2控制器扩展了1GB DDR2内存，龙芯2J分别通过串口芯片和PS2接口连接线簧CPCI接插件J2。
为了增强系统可靠性，所有内存颗粒均采用在板贴装，不使用内存插槽。
外围接口包括VGA、USB、SATA、RS232、LPC总线、RGMII和CAN，VGA、USB、SATA与线簧CPCI接插件J2连接，龙芯1A的DDR2内存控制器连接了32bit 512MB DDR2内存作为显示存储器；通过RGMII分别连接PHY芯片和CAN接口芯片，PHY芯片包括2路千兆网PHY芯片88E1111，通过RS232/422/485连接第二串口芯片，龙芯1A分别通过PHY芯片、CAN接口芯片和第二串口芯片与线簧CPCI接插件J2连接。
VGA、USB、SATA经滤波、耦合、防静电处理后可直接连接各个设备；通过VAG接口连接显示设备；通过USB接口可连接键盘鼠标及移动存储设备；通过SATA接口连接外部大容量存储设备；通过RS232接口及CAN接口可与外部设备之间通信；
龙芯1A通过SPI总线连接PMON，通过SATA连接FLASH芯片，用于系统上电时硬件初始化代码的提取。
PCI-PCI桥2050B连接扩展二级PCI总线，二级PCI总线最多支持7路PCI设备。
按照本发明的设计思路开发了一款基于线簧CPCI总线的国产化高可靠LS2J主板。测试结果表明：本发明主板性能优异，国产化率高，可以满足各种军用嵌入式抗恶劣环境计算机系统应用需求。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，包括龙芯2J、龙芯1A、线簧CPCI接插件J1和线簧CPCI接插件J2，龙芯1A用于管理外围接口，龙芯2J用于执行运算和控制；龙芯2J通过PCI总线与龙芯1A连接，并通过PCI-PCI桥接的扩展二级PCI总线与线簧CPCI接插件J1连接，龙芯2J和龙芯1A分别通过外围接口与线簧CPCI接插件J2连接。
2.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，龙芯2J通过LPC连接PMON，通过RS232连接第一串口芯片，通过PS2连接PS2接口，第一串口芯片和PS2接口分别与线簧CPCI接插件J2连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，龙芯2J的DDR2控制器扩展连接1GB DDR2内存，1GB DDR2内存采用在板贴装。
4.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，外围接口还包括与线簧CPCI接插件J2连接的VGA显示接口、USB接口和SATA接口，VGA显示接口为1路，USB 2.0接口为4路，SATA接口为2路。
5.根据权利要求4所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，VGA显示接口、USB接口和SATA接口分别经滤波、耦合和防静电处理对应连接显示设备、键盘鼠标及移动存储设备和外部大容量存储设备。
6.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，龙芯1A分别通过RGMII连接PHY芯片和CAN接口芯片，通过RS232/422/485串口连接第二串口芯片，PHY芯片、CAN接口芯片和第二串口芯片分别与线簧CPCI接插件J2连接。
7.根据权利要求6所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，PHY芯片包括2路千兆网PHY芯片88E1111，CAN接口芯片包括2路，RS232/422/485串口为四路。
8.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，龙芯1A通过SPI总线连接PMON，通过SATA连接FLASH芯片，用于系统上电时硬件初始化代码的提取。
9.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，二级PCI总线支持7路PCI设备。
10.根据权利要求1所述的基于线簧CPCI总线的主板，其特征在于，龙芯1A的DDR2控制器扩展连接32bit 512MB DDR2内存作为显示存储器，32bit 512MB DDR2内存采用在板贴装。
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