CN202383666U - 一种紧凑型工业计算机总线通信插件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种CPCI通信插件，包括CPCI总线接口、PCI桥模块、网络功能模块、串口功能模块、FPGA功能模块；网络功能模块、串口功能模块、FPGA功能模块和PCI桥模块通过PCI总线连接；PCI桥模块和CPCI总线接口通过PCI总线连接。本实用新型具有4网卡和8路同步/异步通信功能，还具备PCI总线接口转换和备用同步/异步串口功能。本实用新型的积极效果是：在以CPCI技术为平台的控制系统和数据交换系统中实现网络通信和同步/异步串口通信的数据包集中交换功能，实现主板通信功能的扩展。

Description

一种紧凑型工业计算机总线通信插件

技术领域

本实用新型涉及一种CPCI(紧凑型工业计算机总线)通信插件，支持若干路网络通信和若干路串口通信，适用于以CPCI技术为平台的需要集中通信的各种控制体系。

背景技术

在基于CPCI技术平台的各种控制体系中，网络通信一般通过两种方式实现：一是通过背板建立起网络通信体系，分机内部有一个专门的槽位用以插入交换机，网络信号通过背板连接到交换机，实现数据包交换；二是使用独立的交换机，分机内各主机的网络通信通过后插板或前面板的网络接口连接到交换机上实现数据包交换。至于串口通信，一般使用通用多串口CPCI从板，致使网络通信和串口通信隔离度太高，只能在零星主板上分别实现通信转换。

本实用新型解决了网络通信和串口通信隔离度太高的问题，实现两种通信网络集中交换、无缝连接的功能。一般情况下，在主板处理能力足够、有足够从板插槽的情况下，主板可以挂接若干本CPCI通信插件，实现若干路网络通信和若干同步/异步串口通信的集中交换功能。与传统方式相比，无需定制背板（定制背板也可以使用），无需分机外走线，通信处理集中高效。对于通信能力不足的主板，本CPCI通信插件同样能有效扩展主板的通信能力。

发明内容

本实用新型目的是：

1．在以CPCI技术为平台的控制系统和数据处理系统中，实现网络通信和同步/异步串口通信的数据包集中交换功能；

2．在以CPCI技术为平台的控制系统和数据处理系统中，实现主板通信功能的扩展。

本发明采用的技术方案是：

1．以芯片PCI6150为主的PCI桥电路，将CPCI接口的PCI总线段向下延伸成5个总线段；

2．以4片Intel82559芯片为主的网络通信模块，完成CPCI通信插件的4网卡功能；

3．以4片AM85C30芯片为主的串口通信模块，完成CPCI通信插件的8路同步/异步通信功能，电平包括422差分电平和232电平；

4．以可编程逻辑器件FPGA芯片EP2C35F672I8为主的FPGA（可编程逻辑功能）电路模块，完成PCI总线的接口转换和备用同步/异步串口功能。

本实用新型的积极效果是：

在以CPCI技术为平台的控制系统和数据交换系统中实现网络通信和同步/异步串口通信的数据包集中交换功能，实现主板通信功能的扩展。

附图说明

图1为本实用新型以PCI6150为主的PCI桥电路。

图2为本实用新型Intel82559网卡电路。

图3为本实用新型CPCI接口电路。

图4为本实用新型FPGA PCI总线接口电路。

图5为本实用新型AM85C30 串口电路。

图6为本实用新型串口电平转换电路和阻抗匹配电路。

图7为本实用新型结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。

PCI总线从主板经由背板到达本CPCI通信插件的CPCI接口电路（如图3所示）的CPCI接口，经10Ω短电阻，输入PCI6150芯片；因电源从CPCI接口输入，因此CPCI接口电路必须有电源电容旁路；PCI总线的GNTn、REQn、REQ64n、ACK64n信号必须接上拉电阻； 所有的网络信号和串口信号都定义在CPI接口的J3、J4、J5 3个接口上，信号定义如图3所示。

PCI信号进入PCI6150（如图1所示），PCI6150为PCI南桥芯片，负责生成新的PCI总线段，使用户能够在总线上挂接更多地外设。PCI6150的一部分控制信号（次段总线时钟源选择，次段总线速率选择，次段总线时钟输出模式，EEPROM加载控制，通用IO口的功能选择，热插拔功能控制，仲裁源控制）由FPGA实时控制；次段PCI总线的控制信号全部上拉；次段总线的时钟信号由PC6150分别给出；次段总线的请求准许信号由PCI6150分别给出，并全部上拉；使用一部分高位次段总线的数据线作为次段总线下外设的片选信号；PCI6150的JTAG控制信号做妥善处理；通用接口信号做妥善处理；PCI6150周围应有一定数量的耦合电容。

从PCI6150输出的次段PCI总线信号，分为5段，其中4段分别连接到相对应的Intel82559网络芯片上（如图2所示）；每一片Intel82559都分别连接一片EEPROM和一片重置芯片；网络信号通过隔离变压器与连接器相连。

从PCI6150输出的次段PCI总线信号，分为5段，其中1段与EP2C35F672I8相连（如图4所示）；在EP2C35672I8中设置接口，将PCI总线信号转换为并行总线信号与4片85C30相连；在EP2C35672I8种设置电路，可补充其若干路同步/异步串口。

4片85C30通过EP2C35F672I8中的并行总线接口挂接在PCI6150的次段PCI总线下（如图5所示）；输出的串口通信信号通过电平转换电路和阻抗匹配电路（如图6所示）与连接器相连。

Claims (5)

1.一种紧凑型工业计算机总线通信插件，其特征是：所述的一种紧凑型工业计算机总线通信插件包括：紧凑型工业计算机总线总线接口、PCI桥模块、网络功能模块、串口功能模块、FPGA功能模块，网络功能模块、串口功能模块、FPGA功能模块和PCI桥模块通过PCI总线连接，PCI桥模块和紧凑型工业计算机总线总线接口通过PCI总线连接。

2.根据权利要求1所说的一种紧凑型工业计算机总线通信插件，其特征是：PCI桥模块由PCI 6150芯片构成，将紧凑型工业计算机总线接口的PCI总线段向下延伸5个总线段。

3.根据权利要求1所说的一种紧凑型工业计算机总线通信插件，其特征是：网络通信模块以4片inte182259芯片构成，完成紧凑型工业计算机总线通信插件的4网卡功能。

4.根据权利要求1所说的一种紧凑型工业计算机总线通信插件，其特征是：以4片AM85C30芯片构成串口通信模块，完成紧凑型工业计算机总线通信插件的8路同步/异步通信功能，电平包括422差分电平和232电平。

5.根据权利要求1所说的一种紧凑型工业计算机总线通信插件，其特征是：FPGA模块由可编程逻辑器件FPGA芯片EP2C35F672I8构成，完成PCI总线的接口转换和备用同步/异步串口功能。

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