CN216083550U - 一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 - Google Patents
一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216083550U CN216083550U CN202122117931.8U CN202122117931U CN216083550U CN 216083550 U CN216083550 U CN 216083550U CN 202122117931 U CN202122117931 U CN 202122117931U CN 216083550 U CN216083550 U CN 216083550U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- cpu
- power
- system board
- pcie
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Microcomputers (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，属于CPU数据通信接口领域，包括电源模块、时钟模块、上电控制单元CPLD、CPU及其外围功能电路。外围功能电路包含JTAG接口、温度检测模块、串口模块、DDR3存储模块、网络模块、PCIE模块、eMMC存储模块等。上电控制单元CPLD对CPU的上电时序进行控制以满足CPU的启动要求，通过PCIE转PCI桥片扩展出PCI功能接口，通过PCIE转SATA桥片扩展出SATA接口，用于增加存储；系统软件支持Linux和VXworks两种系统。该微机系统板整体布局紧凑，板卡大小长13cm宽9cm，功能合理，通过精密连接器连接到自定义底板上，可以扩展出更多功能接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及CPU数据通信接口技术领域，特别涉及一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板。
背景技术
早期基于X86体系结构的计算机，CPU只有运算器和累加器的功能，一切芯片要靠外部桥路来扩展实现。
随着CPU的集成度越来越高，像网络控制器，USB控制器等全部集成在一个芯片上。高性能嵌入式CPU就是一款基于POWERPC架构的嵌入式CPU，集成三路千兆网络控制器、1路USB2.0接口、4路SerDes接口、ELBC接口等等，功能复杂；对应的EVB板卡芯片多，设计复杂，成本高，对于只需要部分功能的应用场景来说并不合适，需要一款既能实现基本功能又能缩短开发时间节约成本的板卡。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，以解决背景技术中的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，包括电源模块、时钟模块、上电控制单元CPLD、CPU及其外围功能电路；
所述时钟模块对整个系统板提供需求的时钟，所述电源模块为整个微机系统板供电；上电控制单元CPLD对CPU的上电时序进行控制以满足CPU的启动要求；
所述外围功能电路包含JTAG接口、温度检测模块、串口模块、DDR3存储模块、ELBC模块和eMMC存储模块和千兆网络模块；
所述JTAG接口与外部下载器进行连接；所述温度检测模块检测CPU内部温度；所述串口模块通过排针出RX和TX查看系统打印信息；所述DDR3模块存放程序代码、数据、操作系统的存储介质；所述ELBC模块通过连接NorFlash存储芯片进行数据交互测试；所述eMMC存储模块通过一个256G的eMMC芯片用于存储扩展；所述千兆网络模块提供通过TCP协议与外部网络接口通信。
可选的，所述上电控制单元CPLD采用内嵌Flash的复杂可编程逻辑器件，具体型号为Xilinx公司的XC95144XL，内置标准的JTAG接口，通过该JTAG接口实现在线编程，其内嵌的Flash确保编程后的数据不会因掉电丢失。
可选的，所述外围功能电路还包括网络模块，所述网络模块通过千兆网络PHY芯片88E1111在配套底板上接出RJ45接口，外部使用千兆网线，软件上使用TCP或者UDP协议进行通信测试。
可选的，所述外围功能电路还包括PCIE模块，所述PCIE模块在系统板上通过PCIE转PCI桥片扩展出PCI功能接口，以此扩展出PCI功能设备；通过PCIE转SATA桥片扩展出SATA接口，用于增加存储；同时引出2x的信号到高速连接器上，通过底板扩展出PCIE插槽，接入标准PCIE设备用于功能扩展。
可选的，所述PCIE转PCI桥片采用PLX公司的PEX8112桥片，转换后的32位PCI通路经过底板扩展出标准PCI插槽，接入标准PCI设备用于功能扩展。
可选的，所述PCIE转SATA桥片采用MARVELL公司的88SE9215，通过扩展出的MSATA接口接入固态硬盘，用于存放系统文件信息。
可选的，所述JTAG接口为标准接口，所述DDR3模块使用2GB DDR作为主存。
可选的，所述系统软件支持Linux和VXworks两种系统。
可选的，所述电源模块、所述时钟模块、所述上电控制单元CPLD、所述CPU及其外围功能电路均集成安装在一块电路板上。
在本实用新型提供的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板中，包括电源模块、时钟模块、上电控制单元CPLD、CPU及其外围功能电路。外围功能电路包含JTAG接口、温度检测模块、串口模块、DDR3存储模块、网络模块、PCIE模块、eMMC存储模块等。上电控制单元CPLD对CPU的上电时序进行控制以满足CPU的启动要求，通过PCIE转PCI桥片扩展出PCI功能接口，通过PCIE转SATA桥片扩展出SATA接口，用于增加存储；系统软件支持Linux和VXworks两种系统。该微机系统板整体布局紧凑，板卡大小长13cm宽9cm，功能合理，通过精密连接器连接到自定义底板上，可以扩展出更多功能接口。
附图说明
图1为本实用新型提供的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板构架图；
图2为本实用新型的CPU电源原理图；
图3为本实用新型的网络模块原理图；
图4为本实用新型的PCIE转PCI的原理图；
图5为本实用新型的PCIE转SATA的原理图；
图6为本实用新型的eMMC原理图；
图7为本实用新型的NorFlash原理图；
图8为本实用新型的上电控制单元CPLD原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
实施例一
本实用新型提供了一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其结构如图1所示，包括电源模块、时钟模块、上电控制单元CPLD、CPU及其外围功能电路。所述外围功能电路包含JTAG接口、温度检测模块、串口模块、DDR3存储模块、网络模块、PCIE模块和eMMC存储模块等。上电控制单元CPLD对CPU的上电时序进行控制以满足CPU的启动要求，通过PCIE模块转PCI桥片扩展出PCI功能接口，通过PCIE模块转SATA桥片扩展出SATA接口，用于增加存储。系统软件支持Linux和VXworks两种系统。本实用新型提供的微机系统板整体布局紧凑，板卡大小长13cm宽9cm，功能合理，通过精密连接器连接到自定义底板上，可以扩展出更多功能接口。
图2为电源模块的框图，采用单电源供电为整个微型计算机系统板供电，输入电源电压：直流+5V。实际使用时采用直流电源提供5V电源，然后通过电源芯片分别产生CPU和外围功能电路所需要的供电电压。电源芯片使用型号为LTM4644的四路电源输出芯片，采用三路或两路并联的方式可提供最大12A或8A大电流供电；使用型号为TPS74401的LDO电路可提供最大1A的供电；TPS51120可以输出DDR3的0.75V电源。
图3为CPU的网络模块的原理图，本实用新型中采用MARVELL公司的88E1111网络PHY芯片，该芯片可以支持千兆RGMII模式，芯片的工作时钟为25M，核心板上配置变压器，只需要在配套底板上接出RJ45接口就可以通过网络进行通信。
请参阅图4为PCIE转PCI的原理图，采用PLX公司的PCIE转PCI的桥片PEX8112，可以输出标准32位的PCI接口，速率33M/66M可选，通过自定义配套主板，接出标准PCI插槽实现功能扩展，比如可以插入PCI网络进行网口扩展。
请参阅图5为PCIE转SATA的原理图，本实用新型中，采用MARVELL公司的PCIE转SATA桥片88SE9215，可以通过1路PCIE信号转换成SATA信号，通过MSATA接口可以安装固态硬盘进行存储扩充。
请参阅图6为eMMC模块的原理图，本实用新型中，采用闪迪的256G容量的Emmc芯片进行存储扩充，通过8路SD并行信号数据通信。
请参阅图7为NorFlash存储芯片的原理图，本实用新型中，采用美光的MT29GL512的Nor Flash。
请参阅图8为上电控制单元CPLD的原理图，本实用新型中采用Xilinx的JXC95144XL的CPLD。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，包括电源模块、时钟模块、上电控制单元CPLD、CPU及其外围功能电路；
所述时钟模块对整个系统板提供需求的时钟，所述电源模块为整个微机系统板供电；上电控制单元CPLD对CPU的上电时序进行控制以满足CPU的启动要求；
所述外围功能电路包含JTAG接口、温度检测模块、串口模块、DDR3存储模块、ELBC模块和eMMC存储模块和千兆网络模块；
所述JTAG接口与外部下载器进行连接；所述温度检测模块检测CPU内部温度；所述串口模块通过排针出RX和TX查看系统打印信息；所述DDR3模块存放程序代码、数据、操作系统的存储介质；所述ELBC模块通过连接NorFlash存储芯片进行数据交互测试；所述eMMC存储模块通过一个256G的eMMC芯片用于存储扩展；所述千兆网络模块提供通过TCP协议与外部网络接口通信。
2.如权利要求1所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述上电控制单元CPLD采用内嵌Flash的复杂可编程逻辑器件，具体型号为Xilinx公司的XC95144XL，内置标准的JTAG接口，通过该JTAG接口实现在线编程，其内嵌的Flash确保编程后的数据不会因掉电丢失。
3.如权利要求1所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述外围功能电路还包括网络模块，所述网络模块通过千兆网络PHY芯片88E1111在配套底板上接出RJ45接口，外部使用千兆网线，软件上使用TCP或者UDP协议进行通信测试。
4.如权利要求1所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述外围功能电路还包括PCIE模块，所述PCIE模块在系统板上通过PCIE转PCI桥片扩展出PCI功能接口，以此扩展出PCI功能设备；通过PCIE转SATA桥片扩展出SATA接口，用于增加存储；同时引出2x的信号到高速连接器上，通过底板扩展出PCIE插槽，接入标准PCIE设备用于功能扩展。
5.如权利要求4所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述PCIE转PCI桥片采用PLX公司的PEX8112桥片，转换后的32位PCI通路经过底板扩展出标准PCI插槽，接入标准PCI设备用于功能扩展。
6.如权利要求4所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述PCIE转SATA桥片采用MARVELL公司的88SE9215，通过扩展出的MSATA接口接入固态硬盘，用于存放系统文件信息。
7.如权利要求1所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述JTAG接口为标准接口，所述DDR3模块使用2GB DDR作为主存。
8.如权利要求1所述的基于高性能嵌入式CPU的微机系统板，其特征在于，所述电源模块、所述时钟模块、所述上电控制单元CPLD、所述CPU及其外围功能电路均集成安装在一块电路板上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122117931.8U CN216083550U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122117931.8U CN216083550U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216083550U true CN216083550U (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=80674373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122117931.8U Active CN216083550U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216083550U (zh) |
-
2021
- 2021-09-03 CN CN202122117931.8U patent/CN216083550U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101470584A (zh) | 硬盘扩展装置 | |
| CN102662903A (zh) | 一种通过cpld或fpga实现pcie设备热插拔的方法 | |
| CN103870429A (zh) | 基于嵌入式gpu的高速信号处理板 | |
| CN210864564U (zh) | 一种6u cpci规格的高性能主控板 | |
| CN102880235B (zh) | 基于龙芯2f cpu的单板计算机及其复位管理和使用方法 | |
| CN103019998A (zh) | 可升级固态硬盘容量扩展装置 | |
| CN113824741A (zh) | 一种iic设备的通信方法、装置、设备、系统及介质 | |
| CN216083550U (zh) | 一种基于高性能嵌入式cpu的微机系统板 | |
| US20090292849A1 (en) | Adaptable pci express controller core | |
| CN114416455A (zh) | 一种多功能应用的新型cpu检测装置 | |
| CN110647481A (zh) | 转换板卡和硬盘接口装置 | |
| CN111679995B (zh) | 一种基于1553b总线的空间计算机嵌入式管理执行单元 | |
| US20060095626A1 (en) | Multifunction adapter | |
| CN203204494U (zh) | 结合多功能高稳定性插槽结构与多功能插卡模块的系统 | |
| CN215117312U (zh) | 基于mpsoc的实时信号处理平台 | |
| CN114328342B (zh) | 一种用于PCIe异构加速卡的新型程控配置方法 | |
| CN211319138U (zh) | 新型低功耗主板 | |
| CN211375594U (zh) | 一种基于sw421处理器的接口扩展机构 | |
| CN204189089U (zh) | 一种服务器 | |
| CN103049214B (zh) | 磁盘阵列卡以及具有扩充功能的磁盘阵列系统 | |
| CN214278718U (zh) | 一种数字信号处理装置 | |
| CN219266861U (zh) | 一种基于飞腾2000/4处理器的COMe模块 | |
| CN213958044U (zh) | 一种高可靠复杂SoC全功能验证板 | |
| Doering et al. | Monitoring and controlling system for microservers | |
| CN220381586U (zh) | 一种国产桌面计算机主板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |