CN218848667U - 一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其能够提高电路板开发效率。该电路板包括通过连接器连接在一起的核心板和底板；核心板上设有CPU单元、内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元以及给上述各单元供电的核心电源管理单元，CPU单元分别连接内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元和核心电源管理单元；底板上设有GMAC接口、SDIO接口、USB接口、MIPI‑DSI接口、MIPI‑CSI接口和MIC接口，核心板的CPU单元通过连接器的各个接口信号引脚连接底板上的各个接口；底板上还设有底板电源管理单元，其通过连接器连接核心电源管理单元；核心电源管理单元包括DCDC电源转换模块、LDO稳压模块、电源管理模块和声卡模块；CPU单元通过该声卡模块连接底板上的MIC接口。

Description

一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板

技术领域

本实用新型涉及集成电路板技术领域，尤其涉及一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板。

背景技术

随着电子技术的发展，电子产品更新迭代越来越快。为降低产品迭代开发难度、提升开发效率，业内通常将电子产品的电路板设计成由核心板和底板连接组成的组合板，具体把CPU、内存、存储芯片这三个通用电路模块设置在核心板中，而把其他的非通用的功能电路模块设置在底板中。在产品更新迭代时，核心板无需重复设计，可直接沿用旧核心板，只需对底板进行更新迭代即可。由于电源模块需要给核心板上和底板上所有的电子器件供电，底板更新迭代时，新开发的底板上的电子器件相比旧底板可能会有所变化，故底板对电源的要求可能有所变化，电源模块需针对产品的迭代变化进行相应的调整，鉴于此，开发人员需把电源模块设置在底板上。但是这样一来，每次产品更新迭代对底板进行开发时，开发人员都需要在底板上设计CPU、内存、存储芯片的电源，导致底板设计的工作量较大，开发效率仍较低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其能够提高开发效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板：

包括核心板和底板，两者通过连接器连接在一起；

核心板上设有CPU单元、内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元以及给上述各单元供电的核心电源管理单元，CPU单元分别连接内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元和核心电源管理单元；

底板上设有GMAC接口、SDIO接口、USB接口、MIPI-DSI接口、MIPI-CSI接口和MIC接口，所述连接器包括与上述各个接口一一对应的接口信号引脚，核心板的CPU单元通过所述连接器的各个接口信号引脚连接底板上的各个接口；底板上还设有给上述各个接口供电的底板电源管理单元，该底板电源管理单元通过所述连接器连接核心电源管理单元；

核心电源管理单元包括DCDC电源转换模块、LDO稳压模块、电源管理模块和声卡模块；CPU单元通过该声卡模块连接底板上的MIC接口。

进一步地，DCDC电源转换模块设有反馈电压检测电路，反馈电压检测电路的检测端接在DCDC电源转换模块的电源输出端，反馈电压检测电路的反馈端接在DCDC电源转换模块的反馈电压输入端。

进一步地，反馈电压检测电路包括检测电阻和滤波电容，两者并联后一端接在DCDC电源转换模块的电源输出端，另一端接在DCDC电源转换模块的反馈电压输入端。

进一步地，DCDC电源转换模块包括四路电源输出端，分别为CPU_LOGIC电源输出端、CPU_GPU电源输出端、CPU_NPU电源输出端和DDR电源输出端；CPU_LOGIC电源输出端、CPU_GPU电源输出端和CPU_NPU电源输出端均设有反馈电压检测电路。

进一步地，所述连接器为MXM3.0连接器。

进一步地，核心电源管理单元采用RK809电源管理芯片为主体。

进一步地，所述核心板四角分别设有供定位柱伸入的定位孔，底板的与核心板的定位孔所对应的位置处设有定位柱，底板上的定位柱可伸入核心板的定位孔中进行固定连接。

进一步地，底板上还设有CAN接口、UART接口、SATA接口、SPI接口和I2C接口，所述连接器包括与这些接口一一对应的接口信号引脚，核心板的CPU单元通过这些接口信号引脚一一对应连接这些接口。

进一步地，核心板上还设有连接CPU单元的时钟电路单元。

第一方面，本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，将人工智能物联网设备通用的电路单元——CPU单元、内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元设在核心板上，同时将给整个电路板供电的电源电路一分为二，划分成给CPU等通用单元供电的核心电源管理单元以及给底板电路供电的底板电源管理单元，将核心电源管理单元设置在核心板上，而底板电源管理单元设置在底板上，开发人员开发新产品进行底板设计时，只需设计底板的电源，无需关心CPU等通用单元的电源，提高了开发效率。

第二方面，该集成电路板的核心板通过连接器引出了人工智能物联网设备的常用接口类型，包括GMAC接口、SDIO接口、USB接口、MIPI-DSI接口、MIPI-CSI接口和MIC接口，可适配大多数人工智能物联网设备的接口需求，提高核心板的通用性。

第三方面，为了配合底板上的MIC接口的使用，核心板的核心电源管理单元除了供电用的DCDC电源转换模块、LDO稳压模块、电源管理模块以外，还包括声卡模块，核心板上的CPU通过该声卡模块连接底板上的MIC接口，实现拾音功能。

附图说明

图1是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的结构框图；

图2是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的核心电源管理单元的DCDC电源转换模块的电路图；

图3是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的核心电源管理单元的LDO稳压模块的电路图；

图4是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的核心电源管理单元的电源管理模块的电路图；

图5是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的核心电源管理单元的声卡模块的电路图；

图6是本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板的核心板的电路板结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型给出的适用于人工智能物联网设备的集成电路板包括核心板和底板，两者通过底板上的MXM3.0连接器2(见图6，该连接器业内俗称为金手指)连接在一起。如图1或图6所示，核心板上设有CPU单元1、内存单元(即DDR单元)4、存储芯片单元5、时钟电路单元以及给上述各单元供电的核心电源管理单元3，CPU单元1分别连接内存单元4、存储芯片单元5、时钟电路单元和核心电源管理单元3。如图1所示，底板上设有GMAC接口、SDIO接口、USB接口、MIPI-DSI接口、MIPI-CSI接口、CAN接口、UART接口、SATA接口、SPI接口、I2C接口和MIC接口。上述MXM3.0连接器2包括与上述各个接口一一对应的接口信号引脚，核心板的CPU单元1通过MXM3.0连接器2的各个接口信号引脚连接底板上对应的各个接口。底板上还设有给上述各个接口供电的底板电源管理单元，该底板电源管理单元通过上述MXM3.0连接器2连接核心电源管理单元3，为核心电源管路单元3输入初始电源。底板电源管理单元与核心电源管理单元3一起组成该集成电路板的完整的电源管理单元。

核心电源管理单元3采用RK809电源管理芯片为主体，RK809电源管理芯片具有4路DCDC电源转换输出、9路LDO稳压输出、声卡功能以及电源管理功能。本实施例的核心电源管理单元3按照RK809电源管理芯片的功能划分成4个子电路模块，分别为DCDC电源转换模块(见图2)、LDO稳压模块(见图3)、电源管理模块(见图4)和声卡模块(见图5)。CPU单元1通过该声卡模块连接至上述MXM3.0连接器的MIC接口信号引脚，如此则CPU单元1通过声卡模块连接至底板上的MIC接口。该声卡模块将MIC接口收录的声音信号转换为数字信号后传输给CPU单元1，实现拾音功能。如图2所示，本实施例的DCDC电源转换模块具有4路电源输出端，给CPU单元和内存单元(DDR)供电，具体为：电源输出端VDD_LOGIC(即CPU_LOGIC电源输出端)、电源输出端VDD_GPU(即CPU_GPU电源输出端)、电源输出端VDD_NPU(即CPU_NPU电源输出端)和电源输出端VDD_DDR(DDR电源输出端)。该集成电路板应用在电子设备中时，电子设备所要执行计算任务可能时而多时而少，故CPU单元的使用率时高时低，当CPU单元使用率较低时，其所需的LOGIC电压、GPU电压、NPU电压相应降低，因此，为了节约能耗，CPU单元可根据自身的使用率向核心电源管理单元3的电源管理模块发送LOGIC电压、GPU电压和NPU电压的调节指令，电压管理模块接收到调节指令后，就调整DCDC电源转换模块的电源输出端VDD_LOGIC、电源输出端VDD_GPU和电源输出端VDD_NPU的输出电压。为了确保电压调节至目标值，本实施例分别在DCDC电源转换模块的电源输出端VDD_LOGIC、电源输出端VDD_GPU和电源输出端VDD_NPU设有反馈电压检测电路。如图2所示，以电源输出端VDD_LOGIC的反馈电压检测电路为例，其包括检测电阻R2100和滤波电容C2110，两者并联后，一端作为检测端，接在DCDC电源转换模块的电源输出端VDD_LOGIC，另一端作为反馈端，接在DCDC电源转换模块的反馈电压输入端FB1。同理，检测电阻R2101/R2102与滤波电容C2115/C2122组成反馈电压检测电路，接在DCDC电源转换模块的电源输出端VDD_NPU/电源输出端VDD_GPU处。本实施例在调节电压的过程中通过反馈电压检测电路来检测电源输出端VDD_LOGIC、电源输出端VDD_GPU和电源输出端VDD_NPU的输出电压，确保将LOGIC电压、GPU电压和NPU电压调节至目标值。

如图6所示，核心板四角分别设有供定位柱伸入的定位孔6，底板的与核心板的定位孔6所对应的位置处设有定位柱(未图示)，底板上的定位柱可伸入核心板的定位孔6中进行固定连接，使得核心板可以稳固地固定在底板上。

如上所述仅为本发明创造的实施方式，不以此限定专利保护范围。本领域技术人员在本发明创造的基础上作出非实质性的变化或替换，仍落入专利保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：

包括核心板和底板，两者通过连接器连接在一起；

核心板上设有CPU单元、内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元以及给上述各单元供电的核心电源管理单元，CPU单元分别连接内存单元、存储芯片单元、时钟电路单元和核心电源管理单元；

底板上设有GMAC接口、SDIO接口、USB接口、MIPI-DSI接口、MIPI-CSI接口和MIC接口，所述连接器包括与上述各个接口一一对应的接口信号引脚，核心板的CPU单元通过所述连接器的各个接口信号引脚连接底板上的各个接口；底板上还设有给上述各个接口供电的底板电源管理单元，该底板电源管理单元通过所述连接器连接核心电源管理单元；

核心电源管理单元包括DCDC电源转换模块、LDO稳压模块、电源管理模块和声卡模块；CPU单元通过该声卡模块连接底板上的MIC接口。

2.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：DCDC电源转换模块设有反馈电压检测电路，反馈电压检测电路的检测端接在DCDC电源转换模块的电源输出端，反馈电压检测电路的反馈端接在DCDC电源转换模块的反馈电压输入端。

3.如权利要求2所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：反馈电压检测电路包括检测电阻和滤波电容，两者并联后一端接在DCDC电源转换模块的电源输出端，另一端接在DCDC电源转换模块的反馈电压输入端。

4.如权利要求2或3所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：DCDC电源转换模块包括四路电源输出端，分别为CPU_LOGIC电源输出端、CPU_GPU电源输出端、CPU_NPU电源输出端和DDR电源输出端；CPU_LOGIC电源输出端、CPU_GPU电源输出端和CPU_NPU电源输出端均设有反馈电压检测电路。

5.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：所述连接器为MXM3.0连接器。

6.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：核心电源管理单元采用RK809电源管理芯片为主体。

7.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：所述核心板四角分别设有供定位柱伸入的定位孔，底板的与核心板的定位孔所对应的位置处设有定位柱，底板上的定位柱可伸入核心板的定位孔中进行固定连接。

8.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：底板上还设有CAN接口、UART接口、SATA接口、SPI接口和I2C接口，所述连接器包括与这些接口一一对应的接口信号引脚，核心板的CPU单元通过这些接口信号引脚一一对应连接这些接口。

9.如权利要求1所述的适用于人工智能物联网设备的集成电路板，其特征是：核心板上还设有连接CPU单元的时钟电路单元。

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