CN203706026U

CN203706026U - 一种基于龙芯2f的嵌入式计算机模块

Info

Publication number: CN203706026U
Application number: CN201320894106.1U
Authority: CN
Inventors: 宁立革; 张凯; 刘炳坤; 蔡勇
Original assignee: Tianjin Embedtec Co Ltd
Current assignee: Tianjin Embedtec Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2023-12-30

Abstract

本实用新型公开一种基于龙芯2F的嵌入式计算机模块，该计算机模块包括龙芯2FCPU、专用总线、FLASH电路、DDR2内存颗粒、百兆网络、一号TFT显示、视频显示模块、VGA显示、南桥芯片组、一号USB、二号USB、SSD存储模块和二号TFT显示。与现有技术相比，本实用新型计算机模块内存部分板载内存颗粒，直接焊接在印制板上，因而在振动强度较大的环境下也可正常使用；板载视频显示模块可以任意处理现场的各种图像，并且可以进行图像叠加处理，适用于一些特定环境需求。

Description

一种基于龙芯2F的嵌入式计算机模块

技术领域

本实用新型涉及一种计算机技术，具体是一种基于龙芯2F的嵌入式计算机模块，涉及国产龙芯2F CPU的单板计算机以及一种自定义专用总线的使用方法。

背景技术

随着计算机的广泛应用，网络和信息化发展极其迅速，而随着网络的快速发展，技术资料的保密性越来越重要，网络安全已经成为国家保密安全的重要一部分。另外，由于军用设备应用的环境相对来说都比较恶劣，对总线系统的抗振动性要求较高，并且对总线的信号功能上有一些特定要求，以适应特定场合的功能需求。

目前的大部分计算机产品都采用国外CPU芯片，核心技术不能自己掌控，因此要求使用国产化CPU。而龙芯2F CPU是中国科学院计算研究所研制的通用CPU，拥有自主知识产权，核心技术自己完全掌握，并且本身集成可编程门阵列，可以通过可编程门阵列定义专用总线，以满足现场需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是：提供一种基于龙芯2F的嵌入式计算机模块。该模块集成特定的功能模块，并且在此基础上定义一种专用总线，以满足特殊场合的应用。

本实用新型解决所述技术问题的解决方案是：设计一种基于龙芯2F CPU的单板计算机模块，包括龙芯2F CPU、专用总线、FLASH电路、DDR2内存颗粒、百兆网络、一号TFT显示、视频显示模块、VGA显示、南桥芯片组、一号USB、二号USB、SSD存储模块和二号TFT显示；所述龙芯2F CPU通过PCI总线与百兆网络5、视频显示模块、南桥芯片组相连接，通过局部总线与专用总线、FLASH电路连接；所述DDR2内存颗粒直接连接在龙芯2F CPU上；所述二号TFT显示通过局部总线与龙芯2F CPU相连接；所述VGA显示通过显示接口与视频显示模块相连接；所述南桥芯片组通过其自身的专用接口分别与一号USB、二号USB、SSD存储模块相连接。

与现有技术相比，本实用新型计算机模块内存部分板载内存颗粒，直接焊接在印制板上，因而在振动强度较大的环境下也可正常使用；板载视频显示模块可以任意处理现场的各种图像，并且可以进行图像叠加处理，适用于一些特定环境需求；专用总线的实现在数据处理以及模块化要求方面更加简单，并且工作可靠，适用性强。

附图说明

图1是本实用新型基于龙芯2F的嵌入式计算机模块一种实施例的组成结构与工作原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型设计的基于龙芯2F的嵌入式计算机模块（简称计算机模块，参见图1）包括：龙芯2F CPU1、专用总线2、FLASH电路3、DDR2内存颗粒4、百兆网络5、一号TFT显示6、视频显示模块7、VGA显示8、南桥芯片组9、一号USB10、二号USB11、SSD存储模块12和二号TFT显示13。

所述龙芯2F CPU1通过自带的PCI总线信号分别与百兆网络5、视频显示模块7和南桥芯片组9的PCI总线信号相连接，通过自带的局部总线信号分别与专用总线2和FLASH电路3的总线信号相连接；所述DDR2内存颗粒4直接连接在龙芯2F CPU1上；所述二号TFT显示13通过局部总线与龙芯2F CPU1相连接；所述VGA显示8通过显示接口与视频显示模块7相连接；所述南桥芯片组9通过其自身的专用接口分别与一号USB10、二号USB11和SSD存储模块12相连接。

所述DDR2内存颗粒4通过焊盘直接焊接在印制板上，这样防振动效果极强，本实用新型采用的DDR2内存颗粒4是现代公司的HY5PS1G163CFP,共焊接8片颗粒，组成内存容量为1GB。传统计算机模块都是通过内存插槽与龙芯2F CPU1相连接，在振动强度较大的环境下，内存条会产生松动，产生计算机模块启动错误，导致计算机模块不能正常开机。

所述百兆网络5采用的是REALTEK公司的RTL8139,通过百兆网络5可以下载更新计算机模块的嵌入式操作系统。

所述FLASH电路3用于存放龙芯2F CPU1的BIOS程序。

所述南桥芯片组9用于扩展外部设备。

所述VGA显示8接口直接由视频显示模块7的专用显示接口引出，用于连接VGA显示屏。

所述一号USB10、二号USB11用于连接USB设备，包括键盘、鼠标、U盘等；所述SSD存储模块12采用板载SSD芯片，直接焊接在印制板上，与传统的板载硬盘接口，需要外接硬盘，振动时接口会产生松动相比较，成功遏制了振动产生的接口松动的影响，能够满足振动恶劣环境的要求。

所述视频显示模块7采用的silicon motion公司的SM712，SM712本身可以直接引出一路VGA显示8，另一路集成的TFT接口可以直接与龙芯2F CPU1相连接，在龙芯2F CPU1内与外部采集的TFT显示13进行图像叠加处理，再通过一号TFT显示6输出。

所述专用总线2通过龙芯2F CPU1的局部总线与龙芯2F CPU1直接相连，该计算机模块的专用总线2类似ISA总线格式，但是在ISA总线基础上带宽最大可以提高到80MB/S,在ISA总线的基础上提高了五倍，这样解决了板间数据传输速率较慢的实际情况，并且主从可以通过底板电路硬件实现，当底板上的某一指定管脚为高时，专用计算机模块当作主机板使用，当指定管脚为低时，专用计算机模块当作从设备使用，这样在整个系统中可以安装多个相同的专用计算机模块协同工作，这样灵活性得到很大提高，并且做到了冗余设计，极大降低了故障率，适应了恶劣环境的需求。

所述专用总线2中有同步时钟点定义，可以多个计算机模块通过同步时钟同时开始工作，例如同时进行数据图像的处理，这样图像的同步性以及实时性得到保障，提高了对大数据量采集和图像通信处理方面的并行处理能力，提高了系统的可靠性。

本实用新型基于龙芯2F的嵌入式计算机模块的工作原理与工作过程是：接通电源后,龙芯2F CPU1的程序通过百兆网络5下载软件程序,下载完成后,龙芯2F CPU1从FLASH电路3中读取软件配置程序,然后把程序调用到DDR2内存颗粒4中运行。一号USB10和二号USB11可以连接USB键盘和鼠标，或者连接U盘以把存放在SSD存储模块12中的数据拷贝出来。龙芯2F CPU1通过视频显示模块7把VGA8显示连接到显示屏上，以便于观察数据，；同时，视频显示模块7和外部传输过来的二号TFT显示13可以进行叠加处理，并且把叠加后的视频显示通过一号TFT显示6进行传输显示。而专用总线2可以进行板卡的协同工作，进行多项视频处理显示。

以上实施例仅是对本实用新型专用嵌入式计算机模块的具体应用例子，并不限制本申请权利要求的保护范围。凡是在本申请权利要求技术方案上进行的修改和非本质改进的，均在本申请权利要求保护范围之内。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种基于龙芯2F的嵌入式计算机模块，其特征在于该计算机模块包括：龙芯2F CPU、专用总线、FLASH电路、DDR2内存颗粒、百兆网络、一号TFT显示、视频显示模块、VGA显示、南桥芯片组、一号USB 、二号USB、SSD存储模块和二号TFT显示；所述龙芯2F CPU通过自带的PCI总线信号分别与百兆网络、视频显示模块和南桥芯片组的PCI总线信号相连接，通过自带的局部总线信号分别与专用总线和FLASH电路的总线信号相连接；所述DDR2内存颗粒直接连接在龙芯2F CPU上；所述二号TFT显示通过局部总线与龙芯2F CPU相连接；所述VGA显示通过显示接口与视频显示模块相连接；所述南桥芯片组通过其自身的专用接口分别与一号USB、二号USB和SSD存储模块相连接。

2.根据权利要求1所述的基于龙芯2F的嵌入式计算机模块，其特征在于所述DDR2内存颗粒采用的是现代公司的HY5PS1G163CFP，通过焊盘直接焊接在印制板上；所述百兆网络采用的是REALTEK公司的RTL8139；所述SSD存储模块采用板载SSD芯片，直接焊接在印制板上；所述视频显示模块7采用的silicon motion公司的SM712。