CN203643903U - 一种cpci-e加固计算机主板 - Google Patents

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岳衍文
徐剑
娄国强
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Abstract

本实用新型的一种CPCI-E加固计算机主板,包括载板,载板的背面上设有COME模块和SATA硬盘,SATA硬盘与COME模块相连,载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块,PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIEX1总线连接COME模块,PCIE交换模块通过PCIEX16总线连接COME模块,所述电源模块连有用于提供电源输入的XP1扩展接口,电源模块为本实用新型中各电器元件供电。该方案结构简单,且采用PCIE总线扩展外部串口、网口功能接口,并采用COME模块,便于产品的升级与维护,且能够有效降低开发周期,开发成本低,实用性强。

Description

一种CPCI-E加固计算机主板
技术领域
本实用新型涉及一种加固计算机主板,具体是一种CPCI-E加固计算机主板。
背景技术
从上个世纪90年代至今,加固计算机从军工、国防走向了更多的应用领域。近年来,随着市场需求的不断变化,我国加固计算机逐步走向专业化道路,并向小型、便携、轻型化方向发展,体积更小、性能更稳定、使用更便携的加固计算机越来越符合市场的发展需求。
加固计算机主板作为加固计算机的核心,其决定着加固计算机的发展。
Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect) 简称CPCI,中文又称紧凑型 PCI,是国际工业计算机制造者联合会 (PCI Industrial ComputerManufacturer’s Group,简称 PICMG) 提出来的一种总线接口标准。CPCI 是以PCI 电气规范为标准的高性能工业用总线,具有可热插拔、高开放性、高可靠性,广泛应用在通讯、网络、计算机电话数据采集和路由器、交换机等需要高可靠度、可长期使用的应用领域。
鉴于CPCI具有可热插拔、高开放性、高可靠性,当前的加固计算机普遍采用了基于CPCI总线的设计。但遗憾的是,CPCI在64位/66M总线接口下仅能提供最高每秒512MB的带宽,在这个以带宽为生命的海量数据时代,CPCI总线越来越显得力不从心,这制约了加固计算机的发展。因此,PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)于2005年7月推出了CPCI Express草案PCIMG EXP.0 R1.0。
CPCI-E最本质的理念在于可以用欧卡规格实现PCI-E总线的兼容,可以说CPCI-E的电气特性规范实质上就是PCI-E的电气规范。与早期的PCI体系相比,PCI-E最突出的特点表现在以下几个方面:①采用点对点的串行互联技术取代PCI的并行结构互联技术,不仅保证了高频率的工作能力,还可以为每一设备分配独享的通道带宽,保证了每个设备的带宽资源,提高了数据传输率;②采用全双工工作模式,发送数据和传输数据可以同时进行,相比于PCI在一个时钟周期内只能进行单向传输,提高了数据传输效率;③采用专用电缆可以将总线延伸到系统之外,增强了系统的扩展能力;④支持热插拔和热交换、QoS链接配置和公正策略、软件层与PCI兼容、先进错误报告和链路级的数据完整性等技术。CPCI-E不仅实现了体系结构升级和带宽的突破,还具备了高可靠性、模块化和可快速动态重组的特点。另外,PCI Express 2.0在PCI Express 1.0的基础上传输频率由2.5GHz提升到5GHz,并且新增了动态连接功能和访问控制功能,可降低系统功耗和提高数据安全性能。
此外,现有采用了基于CPCI总线的设计的整板的加固计算机,在进行外部串口、网口等功能接口的扩展时,往往需要通过相关专业人员对BIOS进行更改,不但会增加开发的资金成本,还会增加开发的时间投入,使用非常不便。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是,针对现有技术中的问题,提供一种CPCI-E加固计算机主板的技术方案,该方案结构简单,且采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口,同时采用了COME模块,便于产品的升级与维护,且能够有效降低开发周期,开发成本低,实用性强。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供如下一种CPCI-E加固计算机主板,包括载板,所述载板的背面上设有COME模块,所述COME模块连有一SATA硬盘,载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块,PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIE X1总线连接COME模块,PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块,COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连,所述电源模块连有用于提供电源输入的XP1扩展接口。
COME模块具有可替换性,既能增强整个主板的灵活性,又便于产品的升级和更新,同时便于产品的后期维护。此外,COME模块通过PCIE X1总线与所述的PCIE扩展网口模块相连、COME模块通过PCIE X1总线与所述的PCIE扩展串口模块相连,COME模块通过PCIE X16总线与PCIE交换模块相连,模块化程度高,当原有产品中仅仅是模块损坏或载板损坏时,后期维护只需要更换损坏的部分即可,不但维护方便,且可以降低使用成本,实用性强。
所述的PCIE扩展网口模块包括PCIE扩展网口芯片,PCIE扩展网口芯片连有自适应网络接口,PCIE扩展网口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。RTL8111DL转网口芯片具有通过PCIE X1总线扩展一个自适应的千兆网络接口的功能,从而实现本加固计算机主板与外界网络的连接;且该芯片具有外围电路相对简单、应用较为广泛、便于后期维护等优点。
所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
所述的PCIE扩展串口模块包括PCIE扩展串口芯片,PCIE扩展串口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展串口芯片连有四个全串口,所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片,所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。使用时,本实用新型所述主板通过串口电平转换芯片与外界设备进行通讯。
所述的PCIE扩展串口芯片采用OXPCIe954转串口芯片。OXPCIe954转串口芯片具有通过PCIE X1总线扩展4个全功能串口的功能,而该芯片具有与OXPCIe958芯片封装及外围电路相同的特点,而OXPCIe958可扩展8个串口,这样的设计和选型有助于将来产品的升级。
所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
所述的PCIE交换模块包括PCIE Switch芯片,PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口,PCIE Switch芯片与电源模块相连。使用时,PCIE Switch芯片通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信。
所述的PCIE Switch芯片采用PEX8648芯片。PEX8648芯片是一个48通道、可灵活配置多达12个通道的PCIE总线交换芯片,该芯片可灵活配置通道为X1,X2,X4,X8或X16的总线带宽,亦能方便后期产品的使用。
所述的电源模块采用电源转换芯片,电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路。
所述的SATA硬盘采用低温电子盘。
与现有技术方案相比,本实用新型的优点在于:
(1)本实用新型的COME模块通过PCIE X1总线与所述的PCIE扩展网口模块相连、COME模块通过PCIE X1总线与所述的PCIE扩展串口模块相连,COME模块通过PCIE X16总线与PCIE交换模块相连,模块化程度高,当原有产品中的相关模块损坏时,后期维护只需要更换损坏的部分即可,不但维护方便,且可以降低使用成本,实用性强;
(2)本实用新型采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口,不但便于以后本实用新型的升级,还可避免上述功能接口扩展过程对BIOS更改的需求,从而节约开发的流程与成本,实用性强;
(3)本实用新型的核心模块采用COME模块,COME模块具有可替换性,不但可以增加整个加固机主板的灵活性,还便于产品的升级与更新,同时也便于产品后期的维护,实用性强;
(4)本实用新型设有PCIE交换模块,且PCIE交换模块采用利用PCIE Switch芯片的扩展功能,PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口,可以通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口实现与外界设备的通信,能够摆脱大多数COME模块在PCIE总线数量上的限制,从而提高CPCI-E系列载板的性价比,进而提高本实用新型的性价比。
由此可见,本实用新型与现有技术相比,具有实质性特点和进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本实用新型的结构功能框图。
具体实施方式
为便于说明,下面结合附图,对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示,本实用新型的一种CPCI-E加固计算机主板,包括载板,所述载板的背面上设有COME模块,所述COME模块连有一SATA硬盘,载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块,PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIE X1总线连接COME模块,PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块,COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连,所述电源模块连有用于提供电源输入的XP1扩展接口。
在上述实施方式中,所述的PCIE扩展网口模块包括一PCIE扩展网口芯片,PCIE扩展网口芯片连有一自适应网络接口,PCIE扩展网口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
在上述实施方式中,所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。
在上述实施方式中,所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
在上述实施方式中,所述的PCIE扩展串口模块包括一PCIE扩展串口芯片,PCIE扩展串口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展串口芯片连有四个全串口,即全串口1、全串口2、全串口3和全串口4,所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片,所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。
在上述实施方式中,所述的PCIE扩展串口芯片采用OXPCIe954转串口芯片。
在上述实施方式中,所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
在上述实施方式中,所述的PCIE交换模块包括PCIE Switch芯片,PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口,PCIE Switch芯片与电源模块相连。
在上述实施方式中,所述的PCIE Switch芯片采用PEX8648芯片。
在上述实施方式中,所述的电源模块采用电源转换芯片,所述的电源转换芯片采用凌特公司的电源转换芯片,电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路,且电源转换效率均在95%以上。
在上述实施方式中,所述的SATA硬盘采用低温电子盘。
使用时,COME模块为本实用新型的核心模块,是整个加固计算机主板的控制中心,包含CPU、内存等,在COME模块的控制下,通过XP1扩展接口与外界电源相连,从而通过电源模块为本实用新型中各电器元件供电;通过SATA硬盘进行加固计算机运行及相关数据的存储;通过自适应网络接口实现与外界网络的连接,通过串口电平转换芯片与外界设备进行通讯,并通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信。
综上,本实用新型采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口,并采用COME模块作为该加固计算机主板的核心模块,在产品升级、维护等方面具有较强的优势,有利于后期同类产品的升级和维护,实用性强。
此外,本实用新型利用PCIE Switch芯片的扩展功能,通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信,摆脱了大多数COME模块在PCIE总线数量上的限制,提高了CPCI-E系列载板的性价比,进而提高了本实用新型所述加固计算机主板的性价比,实用性强。

Claims (10)

1.一种CPCI-E加固计算机主板,包括载板,其特征在于:所述载板的背面上设有COME模块,所述COME模块连有一SATA硬盘,载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块,PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIE X1总线连接COME模块,PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块,COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连,所述电源模块连有用于提供电源输入的XP1扩展接口。
2.根据权利要求1所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE扩展网口模块包括PCIE扩展网口芯片,PCIE扩展网口芯片连有自适应网络接口,PCIE扩展网口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
3.根据权利要求2所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。
4.根据权利要求2所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE扩展串口模块包括PCIE扩展串口芯片,PCIE扩展串口芯片通过PCIE X1总线与COME模块相连,PCIE扩展串口芯片连有四个全串口,所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片,所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。
6.根据权利要求5所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE扩展串口芯片采用OXPCIe954转串口芯片。
7.根据权利要求5所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE交换模块包括PCIE Switch芯片,PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口,PCIE Switch芯片与电源模块相连。
9.根据权利要求8所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIE Switch芯片采用PEX8648芯片。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的CPCI-E加固计算机主板,其特征在于:所述的电源模块采用电源转换芯片,电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路。
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