CN217587982U - 基于arm计算模块的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM计算模块的电子设备，包括ARM计算模块、接口扩展模块、输入装置和显示装置，通过接口扩展模块通过通信接口与所述ARM计算模块连接，以将所述ARM计算模块的通信接口通过通信连接器对外引出；输入装置与所述接口扩展模块连接，以通过所述接口扩展模块向所述ARM计算模块进行操控或信息输入；显示装置与所述接口扩展模块连接，用于将所述ARM计算模块输出的信息进行显示。由于采用将ARM计算模块和接口扩展模块两个模块的单独设计，且通过统一的接口连接。这样，在进行基于ARM的笔记本电脑等电子设备的设计时，只主要根据需要设计接口扩展模块即可，无需对ARM计算模块重复设计，从而减少重复性设计，降低企业的设计成本。

Description

基于ARM计算模块的电子设备

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于ARM计算模块的电子设备。

背景技术

现有的笔记本电脑或台式电脑通常采用X86架构，市场上现有的X86架构处理器通常为因特尔的处理器或者AMD的处理器。但是，由于X86架构处理器的功耗相对较大，在个人使用的电子设备中，慢慢地被高性能的ARM架构处理器替代。

在现有技术中，基于ARM处理器的电子设备通常采用一体化的设计结构。每台电子设备都仅仅包括一块主板。在设计时，将所有需要实现的功能都设计在一块主板上。这样，就会产生一个问题。就是，没设计一台笔记本电脑或台式电脑都要根据外设等进行重新的设计，导致出现重复性设计。增加企业的设计成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于ARM计算模块的电子设备。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种基于ARM计算模块的电子设备，所述基于ARM计算模块的电子设备包括：

ARM计算模块；

接口扩展模块，所述接口扩展模块通过通信接口与所述ARM计算模块连接，以将所述ARM计算模块的通信接口通过通信连接器对外引出；

输入装置，所述输入装置与所述接口扩展模块连接，以通过所述接口扩展模块向所述ARM计算模块进行操控或信息输入；

显示装置，所述显示装置与所述接口扩展模块连接，用于将所述ARM计算模块输出的信息进行显示。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述接口扩展模块上设有键盘接口，所述输入装置包括输入键盘，所述输入键盘通过所述键盘接口及第一数据线与所述接口扩展模块连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述接口扩展模块上设有触控板接口，所述输入装置还包括触控板，所述触控板通过所述触控板接口及第二数据线与所述接口扩展模块连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述接口扩展模块上设有LCD 视频接口，所述显示装置通过所述LCD视频接口及第三数据线与所述接口扩展模块连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述接口扩展模块上设有USB 接口连接器、UART接口连接器、I2C接口连接器、HDMI接口连接器、PMIC 接口连接器、MIPI接口连接器、LVDS接口连接器、RJ-45Giga PHY接口连接器、Micro SD Card接口连接器、WIFI/BT接口连接器中的任意一种或者多种。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述基于ARM计算模块的电子设备还包括：

电源控制及音频模块，所述电源控制及音频模块通过第四数据线与所述 ARM计算模块连接，所述电源控制及音频模块上设有音频接口连接器，以通过音频接口连接器对音频信号进行输出。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述电源控制及音频模块上还设有控制开关，以通过所述控制开关对直流供电电源进行管理控制。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述ARM计算模块包括：

ARM处理器；

ARM外围电路，所述ARM外围电路与所述ARM处理器连接，与所述 ARM处理器之间构成完整的计算模块运行系统；

对外通信控制接口，所述对外通信控制接口与所述ARM处理器连接，以将所述ARM处理器的通信及控制接口对外引出。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述ARM外围电路还包括：

第一内存，所述第一内存与所述ARM处理器的第一内存接口连接；

第二内存，所述第二内存与所述ARM处理器的第二内存接口连接，所述第一内存和第二内存用于所述ARM处理器的内存的扩展。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述ARM外围电路还包括：

外部存储器，所述外部存储器与所述ARM处理器连接，以将所述ARM 处理的外部存储控制扩展；

所述外部存储器通过SPI接口、MMC接口、STA3.0接口或PCIe接口与所述ARM处理器连接。

本实用新型实施例提供的基于ARM计算模块的电子设备，通过接口扩展模块通过通信接口与所述ARM计算模块连接，以将所述ARM计算模块的通信接口通过通信连接器对外引出；输入装置与所述接口扩展模块连接，以通过所述接口扩展模块向所述ARM计算模块进行操控或信息输入；显示装置与所述接口扩展模块连接，用于将所述ARM计算模块输出的信息进行显示。由于采用将ARM计算模块和接口扩展模块两个模块的单独设计，且通过统一的接口连接。这样，在进行基于ARM的笔记本电脑等电子设备的设计时，只主要根据需要设计接口扩展模块即可，无需对ARM计算模块重复设计，从而减少重复性设计，降低企业的设计成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于ARM计算模块的电子设备分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的ARM计算模块、接口扩展模块电路板结构图；

图3为本实用新型实施例提供的ARM计算模块、接口扩展模块电路分解结构图；

图4为本实用新型实施例提供的ARM计算模块电路结构框图。

附图标记：

显示装置10；

输入装置20；

输入键盘201；

触控板202；

ARM计算模块30；

接口扩展模块40；

键盘接口401；

触控板接口402；

LCD视频接口403；

HDMI接口404；

USB接口405；

Micro SD Card接口406；

电源控制及音频模块50；

音频接口501；

控制开关502；

第二数据线60；

第四数据线70。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

随着精简指令的ARM处理器的发展和进行。精简指令的ARM处理器越来越能满足人们对电子设备是要求。除了手机、平板等电子设备以为，笔记本电脑和台式机电脑也是人们日常生活中非常常用的电子设备。

参阅图1至图4，本实用新型实施例提供一种基于ARM计算模块30的电子设备，包括：ARM计算模块30、接口扩展模块40、输入装置20和显示装置10，所述接口扩展模块40通过通信接口与所述ARM计算模块30连接，以将所述ARM计算模块30的通信接口通过通信连接器对外引出；如图3和图4中所示，所述ARM计算模块30、接口扩展模块40分别为两个独立的电路模块，其中， ARM计算模块30集成了ARM处理器运行时所必须的电路模块，并构成一个最小运行系统。由于ARM计算模块30为一核心模块，其电路板上集成的电路均为ARM处理器运行必要电路。通过将所述ARM计算模块30设计为单独的电路板模块，设计完成以后，可重复使用。ARM计算模块30可单独正常运行。在进行笔记本电脑或者个人台式机电脑的设计时，只需要增接口扩展模块40，即可构成一个完整的计算机系统。从而减少重复性设计，降低企业的设计成本。其中，接口扩展模块40可根据笔记本电脑或台式机的接口要求进行单独的设计。其通过标准连接器与所述ARM计算模块30的对外引出通信接口连接即可。

所述输入装置20与所述接口扩展模块40连接，以通过所述接口扩展模块 40向所述ARM计算模块30进行操控或信息输入；如图1中所示，所述接口扩展模块40上设有键盘接口401，所述输入装置20包括输入键盘201，所述输入键盘201通过所述键盘接口401及第一数据线与所述接口扩展模块40连接。通过所述第一数据线可将所述输入键盘201与所述接口扩展模块40之间连接。所述输入键盘201可接收用户的输入信号，并通过所述第一数据线输出至所述接口扩展模块40。由于所述接口扩展模块40上设有键盘接口401。这样所述第一数据线与所述接口扩展模块40之间可拆卸连接，可方便第一数据线与所述接口扩展模块40之间的安装和拆卸。

所述接口扩展模块40上设有触控板接口402，所述输入装置20还包括触控板202，所述触控板202通过所述触控板接口402及第二数据线60与所述接口扩展模块40连接。通过所述第二数据线60可将所述触控板202与所述接口扩展模块40之间连接。所述触控板202可接收用户的触控输入信号，并通过所述第二数据线60输出至所述接口扩展模块40。由于所述接口扩展模块40上设有触控板接口402。这样所述第二数据线60与所述接口扩展模块40之间可拆卸连接，可方便第二数据线60与所述接口扩展模块40之间的安装和拆卸。

所述显示装置10与所述接口扩展模块40连接，用于将所述ARM计算模块 30输出的信息进行显示。所述接口扩展模块40上设有LCD视频接口403，所述显示装置10通过所述LCD视频接口403及第三数据线与所述接口扩展模块40 连接。所述显示装置10可包括一LCD显示屏或者LED显示屏，通过所述第三数据线可将显示屏与所述接口扩展模块40之间连接。通过所述第三数据线可将所述接口扩展模块40的输出信号输出至显示屏，并通过显示屏对数据进行显示。由于所述接口扩展模块40上设有LCD视频接口403。这样所述第三数据线与所述接口扩展模块40之间可拆卸连接，可方便第三数据线与所述接口扩展模块40之间的安装和拆卸。

本实用新型实施例提供的基于ARM计算模块30的电子设备，通过接口扩展模块40通过通信接口与所述ARM计算模块30连接，以将所述ARM计算模块30的通信接口通过通信连接器对外引出；输入装置20与所述接口扩展模块 40连接，以通过所述接口扩展模块40向所述ARM计算模块30进行操控或信息输入；显示装置10与所述接口扩展模块40连接，用于将所述ARM计算模块30 输出的信息进行显示。由于采用将ARM计算模块30和接口扩展模块40两个模块的单独设计，且通过统一的接口连接。这样，在进行基于ARM的笔记本电脑等电子设备的设计时，只主要根据需要设计接口扩展模块40即可，无需对 ARM计算模块30重复设计，从而减少重复性设计，降低企业的设计成本。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述接口扩展模块40上设有 USB接口405连接器、UART接口连接器、I2C接口连接器、HDMI接口404连接器、PMIC接口连接器、MIPI接口连接器、LVDS接口连接器、RJ-45Giga PHY 接口连接器、Micro SD Card接口406连接器、WIFI/BT接口连接器中的任意一种或者多种。通过所述外通信接口可将所述ARM处理器的多种通信接口引出，这些引出的通信接口可与接口扩展模块40进行连接，通过接口扩展模块 40上的相应的连接器，进一步对外引出，以满足笔记本电脑或者台式电脑的对外接口的引出应用。例如，可通过扩展电路板上的USB-A连接器、USB-B 连接器或Type-C型USB连接器将外通信接口上的多种USB接口405对外引出，以满足应用需求。同理，其他接口可根据应需求，通过扩展电路板上的连接器对外引出。在实际的笔记本电脑或台式电脑设置中，根据实际应用需求选择通过连接器引出即可。所述WIFI/BT接口可为天线接口，通过对外通信接口引出后，可在扩展电路上增加板载天线或独立天线。以增强WIFI/BT无线通信模块的通信质量。

参阅图3和图4，所述基于ARM计算模块30的电子设备还包括：电源控制及音频模块50，所述电源控制及音频模块50通过第四数据线70与所述ARM计算模块30连接，所述电源控制及音频模块50上设有音频接口501连接器，以通过音频接口501连接器对音频信号进行输出。所述电源控制及音频模块50上还设有控制开关502，所述控制开关502与所述音频控制器连接，以通过所述音频控制器对直流供电电源进行管理控制。

如图4中所示，所述ARM计算模块30包括：ARM处理器、ARM外围电路、对外通信控制接口和电源及音频管理电路，所述ARM外围电路与所述ARM 处理器连接，与所述ARM处理器之间构成完整的计算模块运行系统；通过采用ARM处理器为核心，并通过ARM外围电路与ARM处理器连接，构成一个最小运行系统。使得ARM处理器可以正常运行。在进行笔记本电脑或者个人台式机电脑的设计时，只需要增加其他外围电路，即可构成一个完整的计算机系统。

所述对外通信控制接口与所述ARM处理器连接，以将所述ARM处理器的通信及控制接口对外引出。所述ARM处理器的所有接口或者部分接口可通过对外通信控制接口直接引出，从而作为基于ARM处理器的计算模块统一接口。在对笔记本电脑或者台式机的主板设计时，仅仅需要根据外通信控制接口直接引出的标准接口进行外围电路的设计即可。这样，采用模块化的设计方式，从而减少重复性设计，降低企业的设计成本。

所述电源及音频管理电路分别与所述ARM处理器的音频接口501、电源控制开关502及对外通信控制接口连接，将所述ARM处理器音频信号进行编码和/或解码，以及对直流供电电源进行管理控制。所述对外通信控制接口可将直流电源引入的所述计算模块内，并通过所述电源及音频管理电路对电源进行电压转接或电源管理后，为所述ARM处理器及ARM外围电路供电。在本实用新型的一个实施例中，所述对外通信接口包括：DC/DC电源接口连接，所述DC/DC电源接口与所述电源及音频管理电路连接，所述DC/DC电源接口还用于与直流电源模块连接，以将直流电源引入到所述电源及音频管理电路。也就是，通过所述DC/DC电源接口可将一路或者多路直流电引入到计算模块内，通过所述电源及音频管理电路对电源进行电压转接或电源管理，为所述 ARM处理器及ARM外围电路供电。

另一方面，所述电源及音频管理电路还与所述ARM处理器的音频接口 501连接，以对所述ARM处理器的音频接口501的输入输出音频进行解密或编码后进行输入输出。解码或编码后的输入输出音频信号可通过外通信控制接口对外引出。从而可以对外连接麦克风或者扬声器，进行音频信号的输入输出。如图1所示，所述对外通信接口还包括：音频接口501和麦克风接口，所述音频接口501和麦克风接口分别与所述电源及音频管理电路连接，所述音频接口501和麦克风接口分别用于与扬声器、麦克风连接，以将音频信号输入输出。

参阅图4，所述ARM外围电路还包括：第一内存和第二内存，所述第一内存与所述ARM处理器的第一内存接口连接；所述第二内存与所述ARM处理器的第二内存接口连接，所述第一内存和第二内存用于所述ARM处理器的内存的扩展。如图1中所示，所述第一内存和第二内存分别与所述ARM处理器的两个内存寻址接口连接，以对ARM处理器进行内存的扩展。在本实用新型的一个实施中，所述第一内存接口和第二内存接口分别为16位内存接口；所述第一内存和第二内存分别为DDR4内存。采用DDR4内存，可使得数据的存储速度更快一些。这样，在对大量的数据进行处理时，ARM处理器通常需要对数据进行快速的临时存储和读取。通过两内存，可满足大量数据的存储需求。且通过采用DDR4内存，可满足数据的快速的临时存储和读取需求。

参阅图1，所述ARM外围电路还包括：外部存储器，所述外部存储器与所述ARM处理器连接，以将所述ARM处理的外部存储控制扩展；虽然ARM 处理器内通常设有内部存器，这些内部存储器通常可作为启动程序的存储。但是，在笔记本电脑或台式电脑应用中，这是远远不够的。因此，在实际应用中，还需要通过扩展外围存储器来对计算机程序或者数据进行进一步的存储。以满足笔记本电脑或台式电脑应用需求。由于ARM处理器可通过多种接口来对外部存储器进行扩展，在本实用新型的一个实施例中。所述外部存储器通过SPI接口、MMC接口、SATA3.0接口或PCIe接口与所述ARM处理器连接。其中，所述外部存储器可为Flash存储器，或者其他类型的存储器。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，包括：

ARM计算模块；

接口扩展模块，所述接口扩展模块通过通信接口与所述ARM计算模块连接，以将所述ARM计算模块的通信接口通过通信连接器对外引出；

输入装置，所述输入装置与所述接口扩展模块连接，以通过所述接口扩展模块向所述ARM计算模块进行操控或信息输入；

显示装置，所述显示装置与所述接口扩展模块连接，用于将所述ARM计算模块输出的信息进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述接口扩展模块上设有键盘接口，所述输入装置包括输入键盘，所述输入键盘通过所述键盘接口及第一数据线与所述接口扩展模块连接。

3.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述接口扩展模块上设有触控板接口，所述输入装置还包括触控板，所述触控板通过所述触控板接口及第二数据线与所述接口扩展模块连接。

4.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述接口扩展模块上设有LCD视频接口，所述显示装置通过所述LCD视频接口及第三数据线与所述接口扩展模块连接。

5.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述接口扩展模块上设有USB接口连接器、UART接口连接器、I2C接口连接器、HDMI接口连接器、PMIC接口连接器、MIPI接口连接器、LVDS接口连接器、RJ-45Giga PHY接口连接器、Micro SD Card接口连接器、WIFI/BT接口连接器中的任意一种或者多种。

6.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，还包括：

电源控制及音频模块，所述电源控制及音频模块通过第四数据线与所述ARM计算模块连接，所述电源控制及音频模块上设有音频接口连接器，以通过音频接口连接器对音频信号进行输出。

7.根据权利要求6所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述电源控制及音频模块上还设有控制开关，所述控制开关与音频控制器连接，以通过所述音频控制器对直流供电电源进行管理控制。

8.根据权利要求1所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述ARM计算模块包括：

ARM处理器；

ARM外围电路，所述ARM外围电路与所述ARM处理器连接，与所述ARM处理器之间构成完整的计算模块运行系统；

对外通信控制接口，所述对外通信控制接口与所述ARM处理器连接，以将所述ARM处理器的通信及控制接口对外引出。

9.根据权利要求8所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述ARM外围电路还包括：

第一内存，所述第一内存与所述ARM处理器的第一内存接口连接；

第二内存，所述第二内存与所述ARM处理器的第二内存接口连接，所述第一内存和第二内存用于所述ARM处理器的内存的扩展。

10.根据权利要求9所述的基于ARM计算模块的电子设备，其特征在于，所述ARM外围电路还包括：

外部存储器，所述外部存储器与所述ARM处理器连接，以将所述ARM处理的外部存储控制扩展；

所述外部存储器通过SPI接口、MMC接口、STA3.0接口或PCIe接口与所述ARM处理器连接。

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