CN201611439U

CN201611439U - 一种基于vpx总线及加固技术的车载控制终端

Info

Publication number: CN201611439U
Application number: CN2009202903750U
Authority: CN
Inventors: 牛玉峰; 李瑞娥; 吴登勇; 秦新玲; 鹿博
Original assignee: Shandong Chaoyue Numerical Control Electronics Co Ltd
Current assignee: Shandong Chaoyue Numerical Control Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2019-12-22

Abstract

本实用新型提供一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端，属于计算机领域，其结构VPX主板、扩展板卡、背板、电源及温控电路，其中背板上设置有VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽、电源插座及信号连接器，扩展板卡分为VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，温控电路是指温度传感器、加热膜及风扇之间的互联电路。该实用新型和现有技术相比，解决现有计算机带宽不够、信息吞吐量不够大问题，可以进行实时语音及数据图像等大容量信息处理，适应性强，新型的VPX总线能够在-25℃～55℃下工作，能够满足振动冲击、电磁兼容和三防要求的车载终端控制系统。

Description

一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端

1、技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，具体地说是一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端。

2、背景技术

随着计算机技术的发展，抗恶劣环境信息终端已经成为特种行业的核心设备。作为信息化的载体，特种计算机对信息安全的要求非常高，目前在民用计算机软硬件核心技术被外国掌握的环境下，信息的处理无法掌握，安全性更是无法保证，因此特种计算机核心技术必须国产化。

当前的加固计算机普遍采用PCI总线或CPCI总线设计，由于PCI总线连接可靠性较难保证，在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工控机失效。而CPCI总线虽然在连接的可靠性方面得到了改善，但是限于传输速率的限制，无法传输高速的信号(如SATA、PCIE等)。新型的VPX总线，是基于VITA46协议的新一代工业总线标准，由原先的VME总线升级而来，采用了最新的接插件技术以及最新的高速串行结构技术，兼容XMC、Fibre Channel、PCI-Express、RapidIO、Hypertransport等总线电气、逻辑和软件性能，能够解决现有计算机带宽不够、信息吞吐量不够大问题，可以进行实时语音及数据图像等大容量信息处理。

另外，车载终端控制系统不仅对安全性、震动冲击性能要求苛刻，同时对高低温、电磁兼容、三防等方面要求具有很强的适应性，因此必须采取相应的加固措施以满足车载工作环境要求。

3、发明内容

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端。

本实用新型的一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端是按以下方式实现的，结构包括VPX主板、扩展板卡、背板、电源及温控电路，其中背板上设置有VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽、电源插座及信号连接器，扩展板卡分为VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡和背板之间分别通过VPX扩展槽及CPCI扩展槽互联在一起，VPX主板和背板之间通过VPX系统槽互联在一起，电源通过背板上的电源插座向背板输送电源，背板再将电源输送给VPX主板及扩展板卡，温控电路是指温度传感器、加热膜及风扇之间的互联电路，温控电路接收温度传感器的信号，并将信号通过信号连接器发送给背板，背板通过VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽将信号发送给VPX主板、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX主板、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡同时将信号反馈给背板，背板再通过信号连接器反馈给温控电路，温控电路将信号发送至加热膜或风扇，背板上配置有1个VPX系统槽、3个VPX扩展槽、2个CPCI扩展槽、1个电源插座及1个信号连接器，扩展板卡配置有3个VPX扩展板卡及2个CPCI扩展板卡。

本实用新型和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(1)新型的VPX总线，是基于VITA46协议的新一代工业总线标准，由原先的VME总线升级而来，采用了最新的接插件技术以及最新的高速串行结构技术，兼容XMC、Fibre Channel、PCI-Express、RapidIO、Hypertransport等总线电气、逻辑和软件性能，能够解决现有计算机带宽不够、信息吞吐量不够大问题，可以进行实时语音及数据图像等大容量信息处理。

(2)适应性强，新型的VPX总线能够在-25℃～55℃下工作，并且满足振动冲击、电磁兼容和三防要求的车载终端控制系统。

4、附图说明

图1为一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端的原理结构示意图；

图2为一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端的安装结构示意图；

图3为一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端中的背板结构示意图。

附图标记说明：1、温控电路，2、电源，3、VPX主板，4、扩展板卡，5、背板，6、外风机，7、把手，8、散热风道，9、底板，10、电源板，11、机箱，12、电源插座，13、信号连接器。

5、具体实施方式

参照说明书附图对本实用新型的一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端作以下详细地说明。

如图1、图3所示，本实用新型的一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端结构包括VPX主板3、扩展板卡4、背板5、电源2及温控电路1，其中背板5上设置有VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽、电源插座10及信号连接器11，扩展板卡4分为VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡和背板5之间分别通过VPX扩展槽及CPCI扩展槽互联在一起，VPX主板3和背板5之间通过VPX系统槽互联在一起，电源2通过背板5上的电源插座10向背板5输送电源2，背板5再将电源2输送给VPX主板3及扩展板卡4，温控电路1是指温度传感器、加热膜及风扇之间的互联电路，温控电路1接收温度传感器的信号，并将信号通过信号连接器11发送给背板5，背板5通过VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽将信号发送给VPX主板3、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX主板3、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡同时将信号反馈给背板5，背板5再通过信号连接器11反馈给温控电路1，温控电路1将信号发送至加热膜或风扇，背板5上配置有1个VPX系统槽、3个VPX扩展槽、2个CPCI扩展槽、1个电源插座10及1个信号连接器11，扩展板卡4配置有3个VPX扩展板卡及2个CPCI扩展板卡。

VPX主板3采用低功耗龙芯2G处理器，工作主频1GHz，片内集成DDR2/3控制器，处理器功耗为5W，其他配套器件尽可能选用工作范围宽的元器件以保证能在尽量宽的范围内可靠地工作，硬盘选择2.5英寸SATA电子盘，抗震能力强，其功耗不到3W，温控电路1主要用于风扇、系统及加热膜的控制，该部分电路由单片机主控，实现对温度的自动检测，低温环境下电源开关闭合后自动开启加热功能，对低温下无法工作的部件进行预热，待加热至常温后，系统自动通电启动工作，风扇的控制也是通过自动检测关键部件的温度实现自动开关控制，电源2输入直流24V电压(输入电压范围：18V～36V)，通过高效的DC-DC转换提供系统所需的5V、3.3V及12V电压，同时具有过热保护功能，通过耐高低温的粗AF线将电源2的输出信号(包括电源信号及温控信号)连接到背板5完成系统供电，从VPX主板3引入的各对外接口信号集中到背板5的一端输出，通过相应连线连接到前、后面板完成系统信号走向。

如图2所示，计算机机箱11采用19”5U铝合金全密封机箱11，机箱11内部采用隔舱式布局方式，将计算机的工作电路和电源电路分别置于两个独立的腔体中，机箱11左侧为电源板10，电源2通过电源板10设置在机箱11内，右边为系统工作电路，包括VPX主板3、扩展板卡4及背板5，背板5固定在机箱11上，VPX主板3及扩展板卡4可从前面拔插，电源板10从后面拔插，方便维护，为方便扩展板卡4的插拔，机箱11前、后均设计为活动面板，除前后的活动面板以外，其他壳体采用铝合金焊接而成。

机箱11上下两侧设计成自然散热片的形式，尽量增大与空气的接触面积，左右两侧采用散热风道8的方式，由于所有扩展板卡4的冷板均与机箱11侧壁直接接触，热量可直接传导到侧壁，由侧壁的散热风道8将热量带走，两个外风机6置于机箱11的后部，风扇工作时前面板外面的空气被抽入散热风道8内，带走机箱11侧壁的热量，以确保计算机在高温环境下能可靠工作。

所有的扩展板卡4都安装冷板(不需额外散热的扩展板卡安装固定板)结构，冷板的两侧是紧固装置，当VPX主板3及扩展板卡4沿机箱11两侧内壁的导轨槽导入，插入相应的槽位后，拧紧冷板两侧插条上的螺钉，该紧固装置会从扩展板卡4的上方垂直将扩展板卡4压紧，使扩展板卡4牢牢地固定在机箱11上，同样，电源2沿机箱11上下内壁的导轨导入，通过紧固装置从扩展板卡4的右侧沿水平方向将扩展板卡4紧紧地贴在左侧机箱11。

壳体机箱11的各接缝处设计导电橡胶条，实现密封和导电的双重结合，信号的输入输出口使用导电的航空连接器并用滤波器隔离，另外对扩展板卡4进行三防处理，对机箱11外壳及内部结构件进行氧化、喷漆、电镀，所有紧固件均采用不锈钢螺钉、螺母弹簧垫圈等。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims

1.一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端，其特征在于包括VPX主板、扩展板卡、背板、电源及温控电路，其中背板上设置有VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽、电源插座及信号连接器，扩展板卡分为VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡和背板之间分别通过VPX扩展槽及CPCI扩展槽互联在一起，VPX主板和背板之间通过VPX系统槽互联在一起，电源通过背板上的电源插座向背板输送电源，背板再将电源输送给VPX主板及扩展板卡，温控电路是指温度传感器、加热膜及风扇之间的互联电路，温控电路接收温度传感器的信号，并将信号通过信号连接器发送给背板，背板通过VPX系统槽、VPX扩展槽、CPCI扩展槽将信号发送给VPX主板、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡，VPX主板、VPX扩展板卡及CPCI扩展板卡同时将信号反馈给背板，背板再通过信号连接器反馈给温控电路，温控电路将信号发送至加热膜或风扇。

2.根据权利要求1所述的一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端，其特征在于背板上配置有1个VPX系统槽、3个VPX扩展槽、2个CPCI扩展槽、1个电源插座及1个信号连接器。

3.根据权利要求1所述的一种基于VPX总线及加固技术的车载控制终端，其特征在于扩展板卡配置有3个VPX扩展板卡及2个CPCI扩展板卡。