CN113918491A - 母板 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种母板，属于电子技术领域，能够提高开发平台的扩展能力。一种母板，包括低速总线、高速总线和多个子板槽位，每个所述子板槽位上均具有母板通信接口，所述母板通信接口与子板的子板通信接口相适配而且包括用于通过所述低速总线进行低速通信的低速总线引脚和用于通过所述高速总线进行高速通信的高速总线引脚。

Description

母板

技术领域

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种母板。

背景技术

相关技术中，开发平台包括母板和子板，其一般应用于某一领域的教学实验项目，其只可以完成设计好的实验内容，无法进行应用范围的扩展，不具备开发能力。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种母板。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种母板，所述母板包括低速总线、高速总线和多个子板槽位，每个所述子板槽位上均具有母板通信接口，所述母板通信接口与子板的子板通信接口相适配而且包括用于通过所述低速总线进行低速通信的低速总线引脚和用于通过所述高速总线进行高速通信的高速总线引脚。

可选地，所有所述母板通信接口上的所述低速总线引脚均通过所述低速总线串联连接，而且所有所述母板通信接口上的所述高速总线引脚均通过所述高速总线串联连接。

可选地，所述多个子板槽位中的至少一个子板槽位上包括：下载接口，用于下载对所述子板进行调试的调试内容；调试接口，用于与所述子板的调试接口连接以利用所述调试内容对所述子板进行调试。

可选地，所述母板还包括USB-HUB芯片和至少一个高速通信接口，所述高速通信接口用于连接需要进行高速通信的外部设备，所述USB-HUB芯片用于在所述高速通信接口与所述母板通信接口之间传输信息。

可选地，所述多个子板槽位中的部分子板槽位被设置为主控子板槽位，用于在所述高速通信的情况下与起主设备功能的子板连接。

可选地，所述母板还包括电磁防护电路，用于对所述母板进行电磁防护。

可选地，所述母板还包括布置在每个所述子板槽位上的磁吸脚，所述磁吸脚用于将所述子板通过磁吸吸附的方式固定在所述子板槽位上。

可选地，所述磁吸脚为采用防呆设计的磁吸脚。

可选地，所述母板包括工作控制开关，用于控制所述母板的启动和关闭。

可选地，所述母板还包括报警组件，用于进行错误警报。

通过采用上述技术方案，由于子板槽位上的母板通信接口与子板的子板通信接口相适配并包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，因此，根据本公开实施例的母板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，这使得开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种开发平台的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种开发平台的又一示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的转接子板的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的转接口的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的电源子板的示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的电源子板的又一示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的电源子板的又一示意图。

图8是使用了太阳能板的电源子板给使用了可充电蓄电池的电源子板充电的示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的开发平台的示意图。

图10是根据一示例性实施例示出的开发平台的母板通信接口和子板通信接口的示意图。

图11至图15是根据一示例性实施例示出的开发平台的母板通信接口和子板通信接口的高低速引脚的布局示意图。

图16是根据一示例性实施例示出的子板的示意图。

图17是根据一示例性实施例示出的子板堆叠连接的示意图。

图18是根据一示例性实施例示出的子板通信接口具有向下引脚的子板的示意图。

图19a和19b是根据一示例性实施例示出的子板通信接口具有向上引脚和向下引脚的子板示意图。

图20是根据一示例性实施例示出的对子板进行电磁防护的电磁防护电路示意图。

图21和图22示出了子板的防呆设计示意图。

图23至图26是根据一示例性实施例示出的不同大小形状的子板的示意图。

图27是根据一示例性实施例示出的母板的示意图。

图28是根据一示例性实施例示出的母板的示意系统框图。

图29是根据一示例性实施例示出的母板的又一示意图。

图30是根据一示例性实施例示出的独立母板的示意图。

图31是根据一示例性实施例示出的独立母板的又一示意图。

图32是根据一示例性实施例示出的子板的示意图。

图33是根据一示例性实施例示出的计算与存储子板的示意功能结构框图。

图34是根据一示例性实施例示出的通信子板的示意功能结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

人工智能物联网(Artificial Intelligence&Internet of Things，AIOT)开发平台是智能嵌入式硬件平台，该开发平台可以是任意类型的、能够进行教学实训和验证开发的平台，例如实训箱。该开发平台主要包括母板和子板两个部分。母板为子板供电，承载子板间通信。子板包括计算与存储子板、通信子板、传感器子板、执行器子板等。基于该开发平台，可以将不同的子板组合起来，以进行教学实训和开发验证。

图1是根据一示例性实施例示出的一种开发平台的示意图。该开发平台可以被应用于教学实训，也可以被应用于应用与开发验证，在这种情况下，开发人员可以选用合适的子板，在开发平台上模拟搭建产品，进而验证产品开发的架构、算法、程序、功能等，避免了常规开发流程中反复打板过程中浪费的人力、物力、财力和时间。

如图1所示，该开发平台包括箱体100、母板200和子板300，其中，母板200上包括低速总线、高速总线和母板通信接口(具体可参见下文中针对母板的详细描述)，子板包括子板通信接口(具体可参见下文中针对子板的详细描述)，母板通信接口与子板通信接口相适配而且各自均包括低速总线引脚和高速总线引脚，其中低速总线用于进行低速通信并连接到母板通信接口的低速总线引脚，高速总线用于进行高速通信并连接到母板通信接口的高速总线引脚。

母板通信接口与子板通信接口相适配指的是，母板通信接口与子板通信接口能够相互电连接以实现数据传输。

高速通信可以是USB通信以及其他高速通信类型，其使得能够实现视频传输。低速通信可以是I2C通信、UART通信、SPI通信、RS485通信以及其他低速通信类型。

由于高速通信是通过高速总线实现的，低速通信是通过低速总线实现的，也就是说，高低速通信是采用了不同的通信总线来实现的，因此高速通信和低速通信能够同时进行。

此外，需要说明的是，这里的母板200可以采用下文中详细描述的任意母板来实现，这里的子板300可以采用下文中详细描述的任意子板来实现。

通过采用上述技术方案，由于母板上包括低速总线和高速总线，母板上的母板通信接口与子板上的子板通信接口相适配而且各自均包括低速总线引脚和高速总线引脚，而且低速总线连接到母板通信接口的低速总线引脚，高速总线连接到母板通信接口的高速总线引脚，因此，根据本公开实施例的开发平台具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，这使得该开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，如图1所示，箱体100上包括子板收纳区11、电源收纳区12和母板收纳区14，而且各个收纳区是分开布置的。子板收纳区11用于收纳子板300，电源收纳区12用于收纳给开发平台供电的电源，母板收纳区14用于收纳母板200。虽然图1中示出的子板收纳区11包括6个子板收纳槽、母板收纳区14包括1个母板收纳槽，但是，本领域技术人员应当理解的是，母板收纳区14和子板收纳区11中的收纳槽数量仅是示例，不构成对本公开的限制。

子板收纳区11可以位于箱体100的箱盖上，也可以位于箱体100的箱底上。例如，可以被布置在箱体100的箱盖的左侧区域或者右侧区域。

子板300的外形与子板收纳区11的槽口外形相匹配以被固定在子板收纳区11的槽口内。也就是说，通过将子板300卡在子板收纳区11的槽口内，就能够方便快捷地将子板300固定在子板收纳区11内。另外，子板收纳区11的槽口处可以设置扣手，方便子板300的拿取。

母板收纳区14可以位于箱体100的箱底上，例如，位于箱底的左侧区域或者右侧区域，这样就能够将母板200直接放置在母板收纳区14内使用，而无需取出使用，增加了使用便利性。当然，将母板200取出使用也是可行的。

仍然参考图1，箱体100上还可以包括连接线收纳区13，用于收纳各种连接线，例如显示屏连接线等。

箱体100上还可以包括显示屏收纳区15，用于收纳显示屏。显示屏收纳区15可以位于箱体100的箱盖上，例如，可以位于箱盖的左侧区域或者右侧区域。这样，显示屏就可以直接放置在显示屏收纳区15内使用，而无需取出使用，增加了使用便利性。

显示屏的外形与显示屏收纳区15的槽口外形相匹配以被固定在显示屏收纳区15内。也就是说，通过将显示屏卡在显示屏收纳区15的槽口内，就能够方便快捷地将显示屏固定在显示屏收纳区15内。另外，显示屏收纳区15的槽口处可以设置扣手，方便显示屏的拿取。显示屏上有接线口，使用时可以通过连接线与对应的子板300进行连接。

子板300和显示屏均可以通过磁吸的方式被吸附在各自的收纳区内。这样，通过多重固定(也即磁吸吸附的固定方式和卡扣的固定方式)，保证了收纳的稳固性，避免开合以及运输过程中子板300和显示屏的脱落。

通过进行分区收纳，能够最大化地利用箱体100的内部空间，方便各个部件的取用，避免堆叠混乱，损坏各个部件。

在一些实施例中，如图2所示，母板收纳区14可以包括上层母板收纳区1401和下层母板收纳区1402，也即，将母板收纳区14分为了上下两层。上层母板收纳区1401用于收纳母板200，下层母板收纳区1402用于收纳子板300。子板300可以通过自带的磁吸脚而堆叠收纳在下层母板收纳区1402内。这样，就增加了箱体100的内部使用空间，能够收纳更多的子板300。另外，虽然图2中示出下层母板收纳区1402被划分成了6个分格，但是本领域技术人员应当理解的是，本公开对分格的数量不做限制，也即可以根据子板300的大小以及下层母板收纳区1402的大小设置合适的分格数量和分格大小。

在一些实施例中，箱体100上还可以包括常用子板收纳槽16，用于收纳常用的子板。常用子板收纳槽16内可以用隔板间隔成多个子板收纳槽，便于收纳多个子板300。常用子板收纳槽16可以位于箱体100的箱底上，相比于箱盖，箱底距离使用者更近，便于子板300的拿取。通过设置常用子板收纳槽16，就能够方便地取用经常使用的子板。每个子板收纳槽的深度可以根据子板300的长度或宽度进行设置，而每个子板收纳槽的开口大小则可以根据子板300的厚度进行设置，这样就能够充分利用箱底的深度，使得能够收纳更多的子板300。

图3是根据一示例性实施例示出的转接子板的示意图。如图3所示，该转接子板包括基板31、子板通信接口32和电子设备接口33。

基板31是子板通信接口32和电子设备接口33的载体，其可以是任何类型的基板，例如印刷线路板。

子板通信接口32位于基板31上，而且与母板的子板槽位上的母板通信接口和/或与其他子板上的通信接口相适配，子板通信接口32上包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。这里的相适配指的是两者之间能够电连接以实现数据传输。这里的母板可以是任意类型的母板，只要其能够承载转接子板的通信即可，例如，可以是应用于实训箱的母板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的母板。同样地，这里的其他子板可以是任意类型的子板，只要其能够与转接子板进行数据传输即可，例如，可以是应用于实训箱的子板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的子板。

子板通信接口32可以为插针式接口，可用通用规格的排线或者杜邦线连接，以用来进行UART串口通信、IIC总线通信、USB通信、mic数据通信等。其中，mic数据通信指的是麦克风数据通信。

电子设备接口33位于基板31上且通过基板31上的布线与子板通信接口32电连接，电子设备接口33与外部电子设备的接口相适配。这里，外部电子设备可以是需要连接到转接子板的电子设备接口33上的任何类型的电子设备，例如U盘、鼠标、单片机开发板、键盘、USB摄像头等等。

电子设备接口33可以包括任意类型的接口，例如USB接口、UART接口、MIC接口、IIC接口、电源接口、RJ45接口、以太网接口、VGA接口、HDMI接口、SD卡槽等中的至少一者。

通过采用上述技术方案，由于子板通信接口32上包括用于进行低速通信的低速总线引脚和用于进行高速通信的高速总线引脚，这使得根据本公开实施例的转接子板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，而电子设备接口33则使得根据本公开实施例的转接子板能够与任意类型的外部电子设备进行连接，也即，借助子板通信接口32和电子设备接口33，就能够将外部电子设备连接到母板的子板槽位上或者其他子板上，例如使外部电子设备连接到开发平台的母板上，因此，高低速通信的能力和与任意外部电子设备连接的能力使得该转接子板能够扩展开发平台的应用范围和兼容性，从而能够搭建更复杂的应用，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，如图3所示，该转接子板还包括布置在基板31上的磁吸脚34，该磁吸脚34用于将转接子板通过磁吸吸附的方式固定在母板的子板槽位上或固定在其他子板上，实现了转接子板与母板或者其他子板的稳固连接。

磁吸脚34为采用防呆设计的磁吸脚，能够避免转接子板放置错误。例如，磁吸脚34可以设计为梯形，同样地，母板的子板槽位和其他子板上的磁吸脚也设计为梯形，这样，在将转接子板与母板的子板槽位或者其他子板进行连接时，就能够避免子板倒置。再例如，如果转接子板能够与母板的第一子板槽位连接，而不能与母板的第二子板槽位连接，则可以将转接子板的磁吸脚布局设计为与第一子板槽位的磁吸脚布局相匹配、但与第二子板槽位的磁吸脚布局不匹配，这样，转接子板就仅能够稳固连接到第一子板槽位上，却不能稳固连接到第二子板槽位上。

另外，虽然图3中示出了4个磁吸脚34，但是本公开对磁吸脚34的数量及其布置位置不做限制，只要能够实现稳固连接和防呆的目的即可，例如，可以设置4个磁吸脚34并使这4个磁吸脚构成梯形或者平行四边形等。

在一些实施例中，电子设备接口33包括至少一个USB接口，则在这种情况下，转接子板还可以包括位于基板31上的USB-HUB芯片(未示出)和USB主从控制组件35。USB-HUB芯片用于与USB接口进行交互以实现数据传输，该USB-HUB芯片可以通过USB接口而同时连接多个USB设备。USB主从控制组件35用于控制USB接口处于从设备模式还是主设备模式，其中，在USB接口被控制为从设备模式的情况下，至少一个USB接口用作从设备接口，在USB接口被控制为主设备模式的情况下，至少一个USB接口用作主设备接口。

USB主从控制组件35可以是拨码开关、旋钮开关、按键等形式。

此外，也可以不通过前面描述的USB主从控制组件35来控制USB接口的主从工作模式，而是通过将USB接口预置为主设备接口或从设备接口的方式来实现主从模式的控制。例如，假设转接子板包括两个USB接口，则可以将其中一个USB接口预置为主设备接口，用于接入诸如树莓派、单片机开发板等主设备，并将另一个USB接口预置为从设备接口，允许接入U盘、鼠标等从设备。这样，就可以省略USB主从控制组件35。

通过采用此种配置，就能够有效地控制USB接口的主从工作模式，实现USB通信的主从控制，简化转接子板上的布线复杂度，降低成本。

在一些实施例中，如图3所示，该转接子板还可以包括位于基板31上的工作状态指示组件36，用于指示该转接子板的工作状态，例如指示该转接子板当前是工作状态还是关闭状态。工作状态指示组件36可以是指示灯的形式，在转接子板通电工作状态下，指示灯亮，而在转接子板未通电状态下，指示灯不亮，这样就能够便捷地指示转接子板的工作状态。

在一些实施例中，如图3所示，该转接子板还可以包括位于基板31上的针对电子设备接口33的通信状态指示组件37，用于指示电子设备接口33的通信状态。通信状态指示组件37可以是指示灯的形式，而且可以针对每一个电子设备接口33，均配置一个用于指示其通信状态的指示灯，当然，仅为部分电子设备接口33配置通信状态指示组件也是可行的。举例而言，如果当前正在进行USB通信，则用于指示USB接口通信状态的指示灯变亮，用于提示USB通信的当前状态。通过采用通信状态指示组件37，就能够为开发和监测提供一个状态提示。

在一些实施例中，如图3所示，该转接子板还可以包括位于基板31上的复位开关38，用于对转接子板进行复位。例如，在转接子板工作错误的情况下，按下复位开关38来控制转接子板的复位。这样，就能够在转接子板工作错误的情况下实现复位，确保了转接子板的正常工作。

图4是根据一示例性实施例示出的转接口的示意图。如图4所示，该转接口包括转接通信接口41和电子设备接口42。

转接通信接口41与母板的子板槽位上的母板通信接口和/或与子板上的子板通信接口相适配。该转接通信接口41上包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。这里的相适配指的是两者之间能够电连接以实现数据传输。这里的母板可以是任意类型的母板，只要其能够承载转接口的通信即可，例如，可以是应用于实训箱的母板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的母板。同样地，这里的其他子板可以是任意类型的子板，只要其能够与转接子板进行数据传输即可，例如，可以是应用于实训箱的子板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的子板。

转接通信接口41可以为插针式接口，可用通用规格的排线或者杜邦线连接，以用来进行UART串口通信、IIC总线通信、USB通信、mic数据通信等。其中，mic数据通信指的是麦克风数据通信。

电子设备接口42通过连接线与转接通信接口41电连接，电子设备接口42与外部电子设备的接口相适配。这里，外部电子设备可以是需要连接到根据本公开实施例的转接口的电子设备接口42上的任何类型的电子设备，例如U盘、鼠标、单片机开发板、键盘、USB摄像头等等。

电子设备接口42可以包括任意类型的接口，例如USB接口、UART接口、MIC接口、IIC接口、电源接口、RJ45接口、以太网接口、VGA接口、HDMI接口、SD卡槽等中的至少一者。

电源接口可以包括直流电源接口和电源Type-C接口中的至少一者，也即，在实际产品中，受到转接口大小的限制，可以只存在其中一个电源接口。电源接口的输入电压依据其需要连接的外部电子设备来设置，例如可以为5V。

RJ45接口可以为水晶头接口，可以用来进行网络数据通信。

通过采用上述技术方案，由于转接通信接口41上包括用于进行低速通信的低速总线引脚和用于进行高速通信的高速总线引脚，这使得根据本公开实施例的转接口具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，而电子设备接口42则使得根据本公开实施例的转接口能够与任意类型的外部电子设备进行连接，也即，借助转接通信接口41和电子设备接口42，就能够将外部电子设备连接到母板的子板槽位上或者其他子板上，例如使外部电子设备连接到开发平台的母板上，因此，高低速通信的能力和与任意电子设备连接的能力使得该转接口能够扩展开发平台的应用范围和兼容性，从而能够搭建更复杂的应用，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，电子设备接口42可以包括至少一个USB接口，则在这种情况下，该转接口还可以包括USB-HUB芯片(未示出)和USB主从控制组件43。USB-HUB芯片用于与USB接口进行交互以实现数据传输，该USB-HUB芯片可以通过USB接口而同时连接多个USB设备。USB主从控制组件43用于控制USB接口处于从设备模式还是主设备模式，其中，在USB接口被控制为从设备模式的情况下，至少一个USB接口用作从设备接口，在USB接口被控制为主设备模式的情况下，至少一个USB接口用作主设备接口。

USB主从控制组件43可以为拨码开关、旋钮开关、按键中的至少一者。

此外，也可以不通过前面描述的USB主从控制组件43来控制USB接口的主从工作模式，而是通过将USB接口预置为主设备接口或从设备接口的方式来实现主从模式的控制。例如，假设电子设备接口42包括USB 2.0Type-A接口、USB Type-C接口、USB 2.0Type-B接口、USB 2.0Micro-B接口，则可以将USB 2.0Type-A接口、USB Type-C接口预置为从设备接口，允许接入U盘、鼠标等从设备，将USB 2.0Type-B接口、USB 2.0Micro-B接口预置为主设备接口，用于接入诸如树莓派、单片机开发板等主设备。这样，就可以省略USB主从控制组件43。

通过采用此种配置，就能够有效地控制USB接口的主从工作模式，实现USB通信的主从控制，简化转接口上的布线复杂度，降低成本。

在一些实施例中，如图4所示，该转接口还包括工作状态指示组件44，用于指示转接口的工作状态。例如指示转接口当前是工作状态还是关闭状态。工作状态指示组件44可以是指示灯的形式，在转接口通电工作状态下，指示灯亮，而在转接口未通电状态下，指示灯不亮，这样就能够便捷地指示转接口的工作状态。

在一些实施例中，该转接口还可以包括针对电子设备接口42的通信状态指示组件(未示出)，用于指示电子设备接口42的通信状态。该通信状态指示组件可以是指示灯的形式，而且可以针对每一个电子设备接口42，均配置一个用于指示其通信状态的指示灯，当然，仅为部分电子设备接口42配置通信状态指示组件也是可行的。例如，如果当前正在进行USB通信，则用于指示USB接口通信状态的指示灯变亮，用于提示USB通信的当前状态。通过采用通信状态指示组件，就能够为开发和监测提供一个状态提示。

在一些实施例中，该转接口还可以包括复位开关(未示出)，用于对转接口进行复位。例如，在转接口工作错误的情况下，按下复位开关来控制转接口的复位。这样，就能够在转接口工作错误的情况下实现复位，确保了转接口的正常工作。

图5是根据一示例性实施例示出的电源子板的示意图。如图5所示，该电源子板包括基板51、子板通信接口52、电源53和控制器54。

基板51是子板通信接口52、控制器54和电源53的载体，其可以是任何类型的基板，例如印刷线路板。

子板通信接口52位于基板51上而且与母板的子板槽位上的母板通信接口和/或与其他子板上的通信接口相适配，子板通信接口52上包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。这里的相适配指的是两者之间能够电连接以实现数据传输。这里的母板可以是任意类型的母板，只要其能够承载转接子板的通信即可，例如，可以是应用于实训箱的母板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的母板。同样地，这里的其他子板可以是任意类型的子板，只要其能够与转接子板进行数据传输即可，例如，可以是应用于实训箱的子板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的子板。

子板通信接口52可以为插针式接口，可用通用规格的排线或者杜邦线连接，以用来进行UART串口通信、IIC总线通信、USB通信、mic数据通信等。其中，mic数据通信指的是麦克风数据通信。

电源53位于基板51上，其可以包括任意类型的电源，例如可以包括可充电蓄电池、太阳能板等中的至少一者。可充电蓄电池可以是锂电池、铅锌电池、镍镉电池等。对于太阳能板而言，由于其能够随时随地将太阳能转换成电能，因此提高了电源子板的续航能力。太阳能板是可旋转和可抬起的，这样就能够通过抬起太阳能板或者旋转太阳能板等，使得太阳能板能够寻找到最佳光源，以充分转换光能。

控制器54位于基板51上，用于控制电源53通过子板通信接口52对外供电。例如，可以通过子板通信接口52对需要电能的其他子板进行供电；也可以通过子板通信接口52对母板进行供电；还可以将这里的子板通信接口52连接到前面描述的转接子板或转接口上，并将需要电能的外部电子设备连接到转接子板或转接口的电子设备接口上，这样就能够利用根据本公开实施例的电源子板为外部电子设备供电。

控制器54可以是任意类型的控制器，例如现场可编程门阵列、单片机等等。

除了控制电源子板的对外供电，控制器54还可以用于控制电源子板的充电、过充过放保护、稳压等。例如，在电源53为可充电蓄电池的情况下，控制器54可以控制可充电蓄电池通过子板通信接口52从母板获取电能以进行充电，这样，在电源子板电量不足的情况下，就能够利用母板对电源子板进行充电。

通过采用上述技术方案，由于子板通信接口52上包括用于进行低速通信的低速总线引脚和用于进行高速通信的高速总线引脚，这使得根据本公开实施例的电源子板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，而通过子板通信接口52对外供电，则使得其他子板能够脱离母板使用，因此，借助电源子板，扩展了开发平台的应用范围、兼容性和灵活性，从而能够搭建更复杂的应用，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

图6是根据一示例性实施例示出的电源子板的又一示意图。如图6所示，该电源子板还可以包括剩余电量显示组件55，其位于基板51上。其中，控制器54，还可以用于查询电源53的剩余电量；剩余电量显示组件55，则用于显示所查询的剩余电量，这样，使用者就能够实时了解到电源子板的剩余电量。

剩余电量显示组件55可以是数码显示管、剩余电量指示灯、信号格等中的至少一者。在电源子板处于子板纵向堆叠的顶端时，数码显示管、信号格等形式更有利于使用者了解到剩余电量情况，而当电源子板处于子板纵向堆叠的中间位置时，剩余电量指示灯的形式更有利于使用者了解到剩余电量情况。

在一些实施例中，如图6所示，该电源子板还可以包括位于基板51上的工作控制组件56，用于控制电源子板的开启和关闭。工作控制组件56可以是拨码开关、旋钮开关、按键等形式。当通过工作控制组件56控制电源子板关闭时，可以忽略电源子板的存在，当工作控制组件56控制电源子板开启时，电源子板处于工作状态，能够进行充放电。

在一些实施例中，如图6所示，该电源子板还可以包括位于基板51上的复位开关57，用于对电源子板进行复位。例如，在电源子板工作错误的情况下，按下复位开关57来控制电源子板的复位。复位开关57可以是拨码开关、旋钮开关、按键等形式。这样，当电源子板出现错误时，就能够对其进行复位操作，确保电源子板的正常工作。

在一些实施例中，如图6所示，该电源子板还可以包括布置在基板51上的磁吸脚58，磁吸脚58用于将电源子板通过磁吸吸附的方式固定在母板的子板槽位上或固定在其他子板上。这样就能够加强连接的稳固性。磁吸脚58可以为防呆设计，以避免连接时子板的放置错误。防呆设计在前面已经详细描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图6所示，该电源子板还可以包括位于基板51上的充放电指示组件59，用于指示电源53子板是处于充电状态还是处于放电状态。例如，如果图6中的充电指示灯亮，则表示电源子板当前正在充电，如果图6中的放电指示灯亮，则表示电源子板当前正在对外放电。这样，就能够使得使用者及时了解到电源子板的状态，避免误操作。

图7是根据一示例性实施例示出的电源子板的又一示意图，其适用于电源53包括太阳能板的情况。如图7所示，该电源子板还可以包括位于基板51上的光强指示组件60，用于指示是否有条件开启该电源子板。如果光强指示组件60指示当前的光强比较弱，则表示当前开启该电源子板的话，由太阳能转换得到的电能不会特别多，如果光强指示组件60指示当前光强很强，则表示开启该电源子板的话，能够有效地利用太阳能来转换电能。光强指示组件60可以是指示灯的形式，也可以是信号格的形式。

在一些实施例中，如图7所示，对于使用太阳能板的电源子板而言，其还可以包括工作状态指示组件61，用于指示电源子板当前是否处于工作状态，这样，使用者就能够清楚地了解到电源子板的工作状态。工作状态指示组件61可以是指示灯的形式。

在一些实施例中，使用了太阳能板的电源子板可以被用于给使用了可充电蓄电池的电源子板充电。如图8所示，只要将使用了太阳能板的电源子板与使用了可充电蓄电池的电源子板堆叠在一起以使得两者的子板通信接口相互电连接，就能够利用包括太阳能板的电源子板给包括可充电蓄电池的电源子板充电。这样，不仅能够充分地利用太阳能，节省能源，而且还能够简便地给使用了可充电蓄电池的电源子板充电。

图9是根据一示例性实施例示出的开发平台的示意图。如图9所示，该开发平台包括母板91和子板92，母板91上包括母板通信接口910，子板92上包括子板通信接口920，母板通信接口910与子板通信接口920相适配而且各自均包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。这里的相适配指的是两者之间能够电连接以实现数据传输。这里的母板可以是任意类型的母板，只要其能够承载子板的通信即可，例如，可以是应用于实训箱的母板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的母板。同样地，这里的其他子板可以是任意类型的子板，只要其能够与转接子板进行数据传输即可，例如，可以是应用于实训箱的子板，也可以是应用于实训箱之外的其他开发平台的子板。

开发平台中模块化的设计，实质上是开发平台系统中计算、存储、传感、执行等能力碎片化的客观体现。对于不同的应用场景，以上提到的计算、存储、传感、执行等模块的能力差异巨大，模块之间的数据通讯特性差异也很大。有的信息传输是低速率但实时性要求高，有的是高速率且有一定的实时性要求，有的是低速率且不要求有太高的实时性。而通过使母板通信接口910和子板通信接口920均具备低速总线引脚和高速总线引脚，则能够满足上述各种应用场景的要求。

高速总线引脚可以是USB引脚以及其他类型的高速通信引脚，其能够实现视频传输。低速总线引脚可以是I2C引脚、UART引脚、SPI引脚以及其他类型的低速总线引脚。

由于高速通信是通过高速总线引脚实现的，低速通信是通过低速总线引脚实现的，也就是说，高低速通信是采用了不同的通信总线引脚来实现的，因此高速通信和低速通信能够同时进行。

通过采用上述技术方案，由于母板通信接口和子板通信接口上均包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，因此使得该开发平台具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，这使得该开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，除了高速总线引脚和低速总线引脚之外，母板通信接口910和子板通信接口920还可以包括其他的引脚，例如调试引脚、MIC引脚、主从检测引脚、电源引脚、接地引脚等等。这使得母板通信接口910和子板通信接口920能够满足各种实际需求。

图10是根据一示例性实施例示出的开发平台的母板通信接口910和子板通信接口920的示意图。如图10所示，低速总线引脚包括I2C引脚、UART1引脚、UART2引脚，高速总线引脚包括USB引脚；除此之外，母板通信接口910和子板通信接口920还包括MIC阵列引脚、模拟MIC引脚、主从检测引脚、VCC引脚和GND引脚。本领域技术人员应当理解的是，这些引脚及其数量仅是示例，不构成对本公开的限制。也就是说，低速总线引脚和高速总线引脚并不局限于上面列出的引脚，例如，高速总线引脚可以是HDMI引脚、DP引脚或者后续演进的USB协议引脚等；而且，低速总线引脚和高速总线引脚之外的其他引脚也并不局限于上面列出的引脚。这些都可以根据实际应用而进行改变。

图11至图15是根据一示例性实施例示出的开发平台的母板通信接口910和子板通信接口920的高低速引脚的布局示意图。如图11所示，低速总线引脚和高速总线引脚位于通信接口的不同侧上且相对立布置。如图12所示，低速总线引脚和高速总线引脚位于通信接口的不同侧上且不相对立布置。如图13所示，低速总线引脚和高速总线引脚位于通信接口的同一侧上且相邻布置。如图14所示，低速总线引脚和高速总线引脚位于通信接口的同一侧上且不相邻布置。如图15所示，低速总线引脚和高速总线引脚均为多个，且彼此交错分布。

通过对高速总线引脚和低速总线引脚的位置进行合理的布局，能够优化分别与高速总线引脚和低速总线引脚连接的高速总线和低速总线的合理布线，降低布线复杂度，降低成本，避免高低速通信的互扰。

在一些实施例中，低速总线引脚和高速总线引脚之间的距离为使得低速通信和高速通信互不干扰的距离，例如，将低速总线引脚和高速总线引脚分别布置在通信接口的对角位置处，以增大低速总线引脚与高速总线引脚之间的距离。这样，就能够避免高低速通信的相互干扰，提高通信质量。

应当说明的是，这里描述的母板通信接口和子板通信接口能够应用于本公开中描述的各种子板(例如电源子板、转接子板、转接口、通信子板、计算与存储子板、传感器子板、执行子板等)以及母板，从而使得开发平台的子板与子板之间、母板与子板之间均具有通用的且相互适配的通信接口，以实现彼此之间的电连接。

图16是根据一示例性实施例示出的子板的示意图。如图16所示，该子板包括基板161、子板通信接口162和功能电路163。

基板161是子板通信接口162和功能电路163的载体，其可以是任何类型的基板，例如印刷线路板。

子板通信接口162位于基板161上而且与母板的子板槽位上的母板通信接口和/或与其他子板上的通信接口相适配。

子板通信接口162上包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。

子板通信接口162可以用前面结合图9至图15描述的通信接口来实现，在此不再赘述。

功能电路163位于基板161上，用于实现子板所对应的功能。举例而言，如果子板所对应的功能是计算功能，则功能电路163就是与计算有关的电路，如果子板所对应的功能是电源的功能，则功能电路163就是能够进行充电和放电的电路，如果子板所对应的功能是蓝牙功能，则功能电路163就是能够进行蓝牙通信的电路，等等。

通过采用上述技术方案，由于子板通信接口162上包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，这使得根据本公开实施例的子板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，因此使得开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，子板通信接口162具有位于基板161的上表面上的引脚和位于基板161的下表面上的引脚，且上表面上的引脚和下表面上的引脚是电连通的。例如，对于位于子板堆叠连接的中间位置处的子板而言，由于其起到将其上方的子板和其下方的子板相连通的功能，因此该中间位置处的子板的子板通信接口需要具有位于其基板的上表面上和下表面上的彼此电连通的引脚，以实现电连接。图17示出了根据一示例性实施例示出的子板堆叠连接的示意图，从图中可以看出，第二块子板的子板通信接口162具有位于基板的上表面上的引脚和位于基板的下表面上的引脚而且彼此电连通，这样，就能够通过第二块子板将该子板上方的子板与该子板下方的子板电连接在一起，以组成更为复杂的应用和实训项目。

通常，执行子板是用于执行动作的，为了让使用者能够观察到执行的动作，所以执行子板通常需要位于子板堆叠连接的最顶端，因此执行子板可以具有向下的子板通信接口引脚而不具有向上的子板通信接口引脚，如图18所示。对于通信子板而言，由于其起到子板之间的通信数据传输的作用，所以通信子板的子板通信接口具有向上的引脚和向下的引脚，同样地，对于计算与存储子板而言，由于其需要从某些子板接收检测数据并控制某些子板的执行动作，所以计算与存储子板的子板通信接口也具有向上的引脚和向下的引脚。子板通信接口具有向上引脚和向下引脚的子板示意图如图19a和19b所示，其中，图19a示出的是向上引脚，图19b示出的是向下引脚。

在一些实施例中，子板还可以包括电磁防护组件，用于防止子板受电磁干扰。由于开发平台的使用场景，需要经常拿取子板，且高低速通信并行会产生电磁干扰，因此通过电磁防护组件，能够有效避免因经常拿取子板和高低速通信干扰所导致的电磁干扰，有效防止静电。

电磁防护组件的实现方式多种多样。

一种电磁防护的实现方式是采用透明外壳来防止电磁干扰。子板上的元器件都被罩在该透明外壳内，因此该透明外壳一方面可以避免拿取时直接接触子板导致的电磁防护，另一方面可以有效地保护子板上的元器件受到外力的损坏。此外，由于是透明的，所以使得使用者能够方便地观察子板的执行动作。

透明外壳上留有子板需求的开口。这样，如果子板上有需要使用者操作的元器件(例如拨码开关等)，则使用者能够通过该开口来方便地对这些元器件进行操作。

对于麦克风子板而言，透明外壳为封闭式透明外壳，且在麦克风处留有传声孔。这样，既能够起到电磁防护的作用，又能够起到收音和防尘的作用。

另一种电磁防护的实现方式是采用电磁防护电路，以确保子板的稳定安全运行。图20是根据一示例性实施例示出的对子板进行电磁防护的电磁防护电路示意图。该电磁防护电路被布置在子板上需要进行电磁防护的位置处。本领域技术人员应当理解的是，图20的电磁防护电路仅是示意，实际上，任何能够进行电磁防护的电路都可以被用来对子板进行电磁防护。

本领域技术人员应当理解的是，这里描述的电磁防护能够应用于本公开描述的任意子板，包括通信子板、转接子板、电源子板、计算与存储子板、执行子板、传感子板、电源子板等等。

在一些实施例中，子板所对应的功能通过子板大小、子板形状、基板颜色中的至少一者进行区分，以增强子板功能的辨识度。

举例而言，不同功能的子板，其基板161的颜色是不同的。例如，对于计算与存储子板，其基板的颜色可以是黑色底板、金色线，对于通信子板而言，其基板可以是蓝色底板、白色线，对于传感子板，其基板可以是绿色底板、白色线，对于执行子板而言，其基板可以是黄色底板、白色线，等等。

或者，不同功能的子板，其子板大小是不同的。例如，对于计算与存储子板，其大小为第一尺寸，而对于执行子板，其大小为第二尺寸，等等。

或者，不同功能的子板，其子板形状是不同的。例如，对于计算与存储子板，其具有第一形状，而对于执行子板，其具有第二形状，等等。

这样，借助不同的颜色、不同的子板大小、不同的子板形状等，就可以直观地区分子板的功能，增强子板的辨识度，取用更加方便，而且有利于发现堆叠和连接错误。以上面列举的子板颜色为例，假设设计的实例中只需要一块计算与存储子板，所以如果连接正确的话则应该是只有一块黑色的子板，而如果发现存在着多块黑色的子板，就能很明显地查验出连接错误。

在一些实施例中，子板还可以包括布置在基板161上的磁吸脚164(如图19a所示)。磁吸脚164用于通过磁吸吸附的方式实现子板与母板的子板槽位之间的固定或实现子板之间的固定，以增强彼此之间连接的稳固性。

磁吸脚164可以为防呆设计，一方面可以避免将子板放置在错误的子板槽位上，另一方面可以避免子板放置方向错误。举例而言，假设母板的第一子板槽位被预设为主控槽位，能够放置主控设备，但是不能放置从设备，则，能够被实施为主控设备的计算与存储子板的磁吸脚布局就会与仅能被实施为从设备的子板的磁吸脚的布局不同，例如磁吸脚在子板上的位置不同，或者所有磁吸脚所构成的形状不同，例如计算与存储子板的所有磁吸脚构成了梯形，而仅能被实施为从设备的子板的所有磁吸脚构成平行四边形，这样，如果仅能被实施为从设备的子板被放置在了第一子板槽位上，由于其防呆设计而使得其不能稳固放置在第一子板槽位上，从而使得使用者能够快速发现放置错误。图21和图22示出了子板的防呆设计示意图。

在一些实施例中，对于子板是计算与存储子板的情况下，由于这类子板有时需要进行调试，因此计算与存储子板还包括位于基板161上的调试接口165(如图21所示)，用于实现子板的调试。在需要对子板进行调试的情况下，可以通过母板上的下载接口下载子板调试内容，然后将子板的子板通信接口与母板的母板通信接口电连接，将子板的调试接口165与母板上的调试接口电连接，这样就能够通过调试接口165利用子板调试内容对子板进行调试。

对于同时具有子板通信接口162和调试接口165的子板而言，子板通信接口162可以与调试接口165布置在基板161的对立侧上，例如，一个放置在左侧，另一个放置在右侧。这样，就能够平衡受力，保护子板通信接口162和调试接口165的针脚。

此外，计算与存储子板上还可以包括主从切换组件，用于在计算与存储子板被用作主设备和从设备之间进行切换。主从切换在本公开的其他部分中进行了详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，依据元器件形状的不同以及使用场景的不同，子板可以具备不同的大小形状，但所有形状大小的子板均可以适配到母板上，且可以同其他子板进行堆叠。图23至图26是根据一示例性实施例示出的不同大小形状的子板的示意图。通过使子板大小形状是可扩展的，能够使子板被应用于更广的场景，增强开发平台的扩展能力和开发能力。

图27是根据一示例性实施例示出的母板的示意图。如图27所示，母板包括低速总线273、高速总线272和多个子板槽位271，每个子板槽位271上均具有母板通信接口2711，母板通信接口2711与子板的子板通信接口相适配而且包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于通过低速总线273进行低速通信，高速总线引脚用于通过高速总线272进行高速通信。

母板通信接口2711可以用前面结合图9至图15描述的通信接口来实现，在此不再赘述。

子板槽位271所处的母板区域可以称为槽位区。

通过采用上述技术方案，由于子板槽位上的母板通信接口与子板的子板通信接口相适配并包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，因此，根据本公开实施例的母板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，这使得开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，所有母板通信接口2711上的低速总线引脚均通过低速总线进行串联连接，而且所有母板通信接口2711上的高速总线引脚均通过高速总线进行串联连接。也即，所有的子板槽位271均是低速总线全连通的，所有的子板槽位271均是高速总线全连通的。

低速总线和高速总线使得开发平台能够实现有线通信，而当具备无线通信功能的子板连接到母板的子板槽位上时，又使得开发平台能够实现无线通信，例如zigbee、wifi、蓝牙、4G/5G等。而借助无线通信，又能够将多个母板组合使用，形成更为复杂的应用。

通过上述技术方案，子板放置在任意一个子板槽位271上均能够实现低速总线通信和高速总线通信，而无需移动其位置才能进行总线通信，这使得每个子板槽位均可灵活放置子板，增强了操作的便利性。图28是根据一示例性实施例示出的母板的示意系统框图，图中，低速总线和高速总线分别均是全连通的。需要说明的是，图28中，各个接口的引脚数量及类型以及母板对外接口的数量及类型仅是示例，本公开对此不做限制。

图29是根据一示例性实施例示出的母板的又一示意图。如图29所示，多个子板槽位271中的至少一个子板槽位上包括：下载接口2712，用于下载对子板进行调试的调试内容；调试接口2713，用于与子板的调试接口连接以利用调试内容对子板进行调试。

下载接口2712是能够与外部设备连接以从外部设备下载调试内容的接口。例如，下载接口2712可以是以太网接口、TYPE-B接口、MICRO-USB接口等中的至少一者。

调试接口2713的引脚数量及其类型可以根据实际的调试环境进行配置，例如其可以是图28中所示的调试接口。

通过采用上述技术方案，就能够下载调试内容并利用调试内容对子板进行调试。

在一些实施例中，如图29所示，母板还可以包括USB-HUB芯片和至少一个高速通信接口2714。高速通信接口2714用于连接需要进行高速通信的外部设备，外部设备指的是母板之外的电子设备，例如上位机、USB设备、键盘等。USB-HUB芯片用于在高速通信接口271与母板通信接口2711之间传输信息。通过此种配置，就能够与外部USB设备连接，以进行USB通信。

在一些实施例中，多个子板槽位271中的部分子板槽位可以被设置为主控子板槽位，用于在高速通信的情况下与起主设备功能的子板连接。例如，可以将图29中左上角的子板槽位设置为主控子板槽位。主控子板槽位为USB-HOST接口，以表明其主控角色。该USB-HOST接口通过分线连接其他非主控子板槽位。非主控子板槽位也称为从设备槽位，其接口为USB-DEVICE接口。

通过设置主控子板槽位，在进行高速通信时，起主控作用的子板需要被放置在主控子板槽位中才能实现高速通信的主从控制，而且这种配置能够减小布线，降低成本。

在一些实施例中，母板还可以包括电磁防护电路，用于对母板进行电磁防护，有效防止静电。关于电磁防护，已经在其他部分中进行了详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，母板还可以包括布置在每个子板槽位271上的磁吸脚2715，磁吸脚用于将子板通过磁吸吸附的方式固定在子板槽位271上，加强连接的稳固性。

磁吸脚2715可以为防呆设计，以避免子板放置位置错误和放置方向错误。由于在低速通信时无主从关系，所以能够用作主设备的子板和不能用作主设备的子板可以灵活放置在任意一个子板槽位上，而在高速通信时，由于具有主从关系，使得能够用作主设备的子板才能够放置在主控子板槽位上，而不能用作主设备的子板需要放置在非主控子板槽位上，因此对于防呆设计而言，主控子板槽位的防呆设计需要与能够用作主设备的子板的防呆设计相匹配，而非主控子板槽位则需要配备能够与能够用作主设备的子板的防呆设计相匹配的防呆设计、还需要配备能够与不能用作主设备的子板的防呆设计相匹配的防呆设计，以适配所有的子板。防呆设计在本公开的其他部分中已经详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图29所示，母板可以包括工作控制开关2716，用于控制母板的启动和关闭。这样，就能够在需要搭建应用时启动母板，在不需要搭建应用时关闭母板，从而能够节省能耗。

在一些实施例中，如图29所示，母板还可以包括报警组件2717，用于进行错误警报。这样，就能够在母板发生错误时进行报警。报警组件2717可以是指示灯的形式，也可以是蜂鸣器的形式。

图30是根据一示例性实施例示出的独立母板的示意图。该独立母板能够实现结合图27至29描述的母板的功能。

如图30所示，该独立母板包括至少一个子板槽位和接口区。

接口区上包括：高速通信接口301，用于连接需要进行高速通信的外部设备；下载接口303，用于下载子板调试内容。高速通信接口301和下载接口303在本公开的其他部分中已经详细描述，此处不再赘述。

接口区中的接口可以被布置在独立母板的上表面和/或侧面上。如果布置在侧面上，可以缩小独立母板的尺寸。

子板槽位上包括：母板通信接口302，该母板通信接口302通过高速总线与高速通信接口301电连接，该母板通信接口302与子板的子板通信接口相适配而且用于包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚与用于进行低速通信的低速总线电连接，高速总线引脚与用于进行高速通信的高速总线进行电连接；母板调试接口304，用于与需要进行调试的子板的子板调试接口相适配并利用子板调试内容对需要进行调试的子板进行调试。借助下载接口303和调试接口304，使得独立母板可以实现下载和调试功能。

该独立母板可以独立使用，使其更具灵活性且可以具备更多的应用场景。例如，可以将独立母板放在智能小车上，作为主控板；可以将独立母板放在机器狗上，在独立母板上放置不同的子板，以使机器狗增加不同的功能；可以用独立母板来模拟NFC刷卡器；可以将独立母板放置在室外，以模拟数据采集器等。

通过采用上述技术方案，由于子板槽位上的母板通信接口302与子板的子板通信接口相适配并包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，因此，根据本公开实施例的独立板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，这使得开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，该独立母板可以包括用于供电的独立电源。该独立电源可以是可充电蓄电池，也可以是太阳能板，还可以是本公开中描述的电源子板。通过该独立电源，就能够使得独立母板脱离直流电源供电而单独使用。

在一些实施例中，接口区上还可以包括用于连接电源的电源接口305，如图30所示。借助该电源接口305，就能够将独立母板连接到直流电源以为独立母板供电，或者为独立母板上的独立电源充电。

图31是根据一示例性实施例示出的独立母板的又一示意图。如图31所示，接口区上还包括用于实现独立母板之间的连接的连接口306。连接口306可以位于独立母板的上表面上，也可以位于独立母板的至少一个侧面上。如果位于侧面上，则更便于独立母板之间的连接，而且还能缩小独立母板的尺寸。

通过采用连接口306，能够将多个独立母板组合起来使用，也能够将独立母板与结合图27至29描述的母板组合起来使用，以拼接成不同功能的母板形态，便于搭建更复杂的应用。当这些母板连接在一起时，母板总线可以相通，实现总线通信，包括高速总线通信和低速总线通信。

在一些实施例中，该独立母板还可以包括电磁防护电路，用于对独立母板进行电磁防护。电磁防护已经在其他部分进行了详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图30所示，该独立母板还可以包括布置在子板槽位上的磁吸脚307，磁吸脚用于将子板通过磁吸吸附的方式固定在子板槽位上。磁吸脚307可以为防呆设计。磁吸脚已经在其他部分进行了详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图30所示，接口区上还可以包括工作控制开关308，用于控制独立母板的启动和关闭。这样，就能够在需要搭建应用时启动独立板，在不需要搭建应用时关闭独立母板，从而能够节省能耗。

在一些实施例中，如图30所示，该独立母板还可以包括报警组件309，用于进行错误警报。这样，就能够在独立母板发生错误时进行报警。报警组件308可以是指示灯的形式，也可以是蜂鸣器的形式。

图32是根据一示例性实施例示出的子板的示意图。该子板可以是进行通信模式切换的通信子板，也可以是用于进行主从模式切换的计算与存储子板。

如图32所示，该子板包括基板321、子板通信接口322、功能电路323和模式切换组件324。

基板321是子板通信接口322、功能电路323和模式切换组件324的载体，其可以是任何类型的基板，例如印刷线路板。

子板通信接口322位于基板321上，而且与母板的子板槽位上的母板通信接口和/或与其他子板上的通信接口相适配。

子板通信接口322上包括低速总线引脚和高速总线引脚，低速总线引脚用于进行低速通信，高速总线引脚用于进行高速通信。

子板通信接口322可以用前面结合图9至图15描述的通信接口来实现，在此不再赘述。

功能电路323位于基板321上，用于实现子板所对应的功能。功能电路323在其他部分中已经详细描述，此处不再赘述。

模式切换组件324位于基板321上，用于切换功能电路323的工作模式。

通过采用上述技术方案，由于子板通信接口322上包括能够进行低速通信的低速总线引脚和能够进行高速通信的高速总线引脚，这使得根据本公开实施例的子板具备高速和低速通信能力而且高低速通信是可以同时进行的，因此使得开发平台能够支持更多的芯片，能够进行应用范围的扩展(例如传输视频)，搭建更复杂的应用(例如开发智能电视等产品)，增强了开发平台的扩展能力和开发能力。

在一些实施例中，在该子板为计算与存储子板的情况下，模式切换组件324用于在计算与存储子板被用作主设备和从设备之间进行切换。例如，在计算与存储子板当前需要用作主设备的情况下，模式切换组件324会将计算与存储子板切换为主设备模式，在计算与存储子板当前需要用作从设备的情况下，模式切换组件324会将计算与存储子板切换为从设备模式。这样，就能够确保计算与存储子板工作在正确的主从模式下。

图33是根据一示例性实施例示出的计算与存储子板的示意功能结构框图。如图33所示，模式切换组件324包括模式切换开关和位于子板通信接口322上的主从检测引脚。主从检测引脚，用于向模式切换开关输出指示计算与存储子板需要被用作主设备还是从设备的检测信号。模式切换开关，用于在检测信号指示计算与存储子板需要被用作主设备的情况下，切换到与计算与存储子板的USB-HUB芯片的从设备接口进行连接，在检测信号指示计算与存储子板需要被用作从设备的情况下，切换到与计算与存储子板的计算与存储芯片GD32进行连接。模式切换开关可以为拨码开关、旋钮开关、按键等形式。图33中，向上接口指的是同一接口中位于基板的上表面上的部分，向下接口指的是同一接口中位于基板的下表面上的部分；另外，包括I2C、UART1等引脚的接口是通信接口，包括网口、VCC等引脚的接口是调试接口。

举例而言，假设主从检测引脚接收到高电平则表示计算与存储子板需要用作主设备，则在这种情况下，主从检测引脚会输出高电平到模式切换开关，模式切换开关则会切换到计算与存储子板内置的USB-HUB芯片的从设备接口(也即图中的USB-H1)，表示从外进来的信号均为从设备信号，此计算与存储子板作为USB主设备工作。假设主从检测引脚接收到低电平则表示计算与存储子板需要被用作从设备，则在这种情况下，主从检测引脚会输出低电平到模式切换开关，模式切换开关则会直接接入计算与存储子板的计算与存储芯片(也即会切换到图中的USB-D)，此时计算与存储子板作为USB从设备工作。

通过使计算与存储子板采用主从切换模式进行工作，能够简化布线，增强实用性。

在一些实施例中，在该子板为通信子板的情况下，模式切换组件324用于在通信子板工作在总线通信模式和非总线通信模式之间进行切换。总线通信模式的切换可以解决通信子板作为主控设备时需要同母板进行数据传输、接口为UART接口时的通信问题。

模式切换组件324为模式切换开关。模式切换开关可以为拨码开关、旋钮开关、按键等形式。在模式切换开关被切换到总线通信模式开关位的情况下，通信子板与开发平台的母板连接以进行总线数据传输；在模式切换开关被切换到非总线通信模式开关位的情况下，通信子板与母板不连通，并能够为纵向堆叠在通信子板上方的其他子板提供总线通信。

图34是根据一示例性实施例示出的通信子板的示意功能结构框图。图34中的向上接口和向下接口的含义与图33中类似。如图34所示，通过1位DIP开关(也即拨码开关)对通信模式进行手动切换。

在总线通信模式下，切换开关1为接通状态，切换开关2为断开状态，此时，通信数据由UART1串口进行传输，通信子板可以通过UART接口同母板连接，进行总线数据传输。在非总线通信模式下，切换开关1为断开状态，切换开关2为接通状态，此时，开发平台的母板只为通信子板提供供电，通信子板不为其纵向堆叠上的其他子板提供到开发平台母板的I2C通信，但可向上其他子板提供到通信子板的I2C通信。这样，当通信子板作为主控设备工作时，切换成总线通信模式，可以同过UART串口同母板进行通信，当通信子板只作为无线通信时，切换成非总线通信模式。

在一些实施例中，该子板还包括电磁防护组件，用于防止子板受电磁干扰，有效防止静电。电磁防护组件可以为透明外壳和/或电磁防护电路，其中，透明外壳上留有子板需求的开口。电磁防护已经在本公开的其他部分中详细描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，该子板还包括布置在基板321上的磁吸脚，磁吸脚用于通过磁吸吸附的方式实现子板与开发平台的母板的子板槽位之间的固定或实现子板之间的固定。磁吸脚为防呆设计。磁吸脚已经在本公开的其他部分中详细描述，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种母板，其特征在于，所述母板包括低速总线、高速总线和多个子板槽位，每个所述子板槽位上均具有母板通信接口，所述母板通信接口与子板的子板通信接口相适配而且包括用于通过所述低速总线进行低速通信的低速总线引脚和用于通过所述高速总线进行高速通信的高速总线引脚。

2.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所有所述母板通信接口上的所述低速总线引脚均通过所述低速总线串联连接，而且所有所述母板通信接口上的所述高速总线引脚均通过所述高速总线串联连接。

3.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述多个子板槽位中的至少一个子板槽位上包括：

下载接口，用于下载对所述子板进行调试的调试内容；

调试接口，用于与所述子板的调试接口连接以利用所述调试内容对所述子板进行调试。

4.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述母板还包括USB-HUB芯片和至少一个高速通信接口，所述高速通信接口用于连接需要进行高速通信的外部设备，所述USB-HUB芯片用于在所述高速通信接口与所述母板通信接口之间传输信息。

5.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述多个子板槽位中的部分子板槽位被设置为主控子板槽位，用于在所述高速通信的情况下与起主设备功能的子板连接。

6.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述母板还包括电磁防护电路，用于对所述母板进行电磁防护。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的母板，其特征在于，所述母板还包括布置在每个所述子板槽位上的磁吸脚，所述磁吸脚用于将所述子板通过磁吸吸附的方式固定在所述子板槽位上。

8.根据权利要求7所述的母板，其特征在于，所述磁吸脚为采用防呆设计的磁吸脚。

9.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述母板包括工作控制开关，用于控制所述母板的启动和关闭。

10.根据权利要求1所述的母板，其特征在于，所述母板还包括报警组件，用于进行错误警报。

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