CN220795678U - 一种用于工业控制的核心处理器板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于工业控制的核心处理器板卡，一种用于工业控制的核心处理器板卡，所述核心处理器板卡上设置飞腾处理器，所述核心处理器板卡上还设有内存、RGMII接口、IIC接口、GPIO接口、PCIE接口和FPGA芯片；所述内存连接飞腾处理器，飞腾处理器连接BIOS系统、固态硬盘系统和FPGA芯片，FPGA芯片用于控制上电时序；所述RGMII接口、IIC接口、GPIO接口、PCIE接口分别连接飞腾处理器；所述FPGA芯片连接串口和SPI接口。本实用新型旨在提出一种用于工业控制的核心处理器板卡，以用于工业控制的核心处理器板卡，可以实现多接口控制，能解决目前市场国产化控制板卡的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于处理器领域，尤其是涉及一种用于工业控制的核心处理器板卡。
背景技术
工业控制器是一种重要的自动化设备，广泛应用于各种生产制造过程中。采用工业控制器可提高生产效率，减少人为因素影响，降低生产成本，目前广泛应用于机械、电子、化工、轻工、冶金、石油等各行各业的自动化生产过程中。工业控制器主要由传感器、控制器和执行器组成，其中控制器也称为核心处理器板卡或控制板。目前市场工控类主要采用X86架构的控制板，国产化的CPU控制板卡较少，并且其接口扩展性有待提供。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于工业控制的核心处理器板卡，以用于工业控制的核心处理器板卡，可以实现多接口控制，能解决目前市场国产化控制板卡的需求。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于工业控制的核心处理器板卡，所述核心处理器板卡上设置飞腾处理器，所述核心处理器板卡上还设有内存、RGMII接口、IIC接口、GPIO接口、PCIE接口和FPGA芯片；所述内存连接飞腾处理器，飞腾处理器连接BIOS系统、固态硬盘系统和FPGA芯片，FPGA芯片用于控制上电时序；所述RGMII接口、IIC接口、GPIO接口、PCIE接口分别连接飞腾处理器；所述FPGA芯片连接串口和SPI接口。
进一步的，所述飞腾处理器的型号为FT-2000/4。
进一步的，所述飞腾处理器经连接电平转换电路连时钟芯片。
进一步的，所述飞腾处理器经连接电平转换电路连可编程只读存储器。
进一步的，飞腾处理器的一个PCIE接口经转接卡连固态硬盘系统，所述PCIE接口还包括1路PCIE X4，2路PCIE X8接口，作为外设控制接口。
进一步的，所述串口包括三个，其中两个用于应用接口，一个用于调试接口。
进一步的，所述SPI接口包括2个，2个SPI接口作为应用接口。
进一步的，所述IIC接口包含2个，2个IIC接口作为应用接口；所述RGMII接口包含2个，作为支持千兆网通信的网络通信接口。
进一步的，所述GPIO接口包含8个，作为I/O控制管脚。
相对于现有技术，本实用新型所述的用于工业控制的核心处理器板卡具有以下优势：
本实用新型所述的核心处理器板卡基于国产的飞腾处理器，核心处理器板卡上包含串口、SPI接口、IIC接口、RGMII接口、GPIO接口、PCIE接口；上述接口都由飞腾处理器控制，核心处理器板卡可以作为工业控制，支持通过串口及PCIE接口进行输出显示。本实用新型核心处理器板卡可以实现多接口控制，能解决目前市场国产化控制板卡的需求，可广泛应用于工业控制设备。
与现有技术相比，本实用新型一种基于国产化飞腾CPU研发的控制板卡，接口较多，能实现多数工业控制需求，本实用新型具有体积小、低功耗、工作可靠的特点确保其具有良好的使用性和环境适应性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的核心处理器板卡结构示意图。
附图标记说明：
1-飞腾处理器；2-内存；3-RGMII接口；4-BIOS系统；5-电平转换电路；6-上电时序电路；7-FPGA芯片；8-SPI接口；9-总线接口；10-串口；11-IIC接口；12-GPIO接口；13-PCIE接口；14-可编程只读存储器；16-时钟芯片；17-转接卡；18-固态硬盘系统。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，一种用于工业控制的核心处理器板卡，所述核心处理器板卡上设置飞腾处理器1，其特征在于：所述核心处理器板卡上还设有内存2、RGMII接口3、IIC接口11、GPIO接口12、PCIE接口13和FPGA芯片7；所述内存2连接飞腾处理器1，飞腾处理器1连接BIOS系统4、固态硬盘系统18和FPGA芯片7，FPGA芯片7用于控制上电时序；所述RGMII接口3、IIC接口11、GPIO接口12、PCIE接口13分别连接飞腾处理器1；所述FPGA芯片7连接串口10和SPI接口8。
本实用新型用于工业控制的核心处理器板卡，核心处理器板卡基于国产的飞腾处理器，核心处理器板卡上包含串口、SPI接口、IIC接口、RGMII接口、GPIO接口、PCIE接口；上述接口都由飞腾处理器控制，核心处理器板卡可以作为工业控制，支持通过串口及PCIE接口进行输出显示。本实用新型核心处理器板卡可以实现多接口控制，能解决目前市场国产化控制板卡的需求，可广泛应用于工业控制设备。
优选的，所述飞腾处理器1的型号为FT-2000/4。采用型号为FT-2000/4处理器，主频可达2.6GHz，FT-2000/4芯片集成4个飞腾自主研发的新一代高性能处理器内核FTC663，采用乱序四发射超标量流水线，兼容64位ARMV8指令集并支持ARM64和ARM32两种执行模式，支持单精度、双精度浮点运算指令和ASIMD处理指令，支持硬件虚拟化。 FT-2000/4所有安全相关模块均为飞腾公司自主设计，是首款可在CPU层面有效支撑可信计算3.0标准的国产CPU。此芯片工作温度范围可是-40 ～ +85℃且功耗较低、体积较小的特点。
优选的，所述飞腾处理器1经连接电平转换电路5连时钟芯片16。所述飞腾处理器1经连接电平转换电路5连可编程只读存储器14。
优选的，飞腾处理器1的一个PCIE接口经转接卡17连固态硬盘系统18，所述PCIE接口13还包括1路PCIE X4，2路PCIE X8接口，作为外设控制接口。进一步的，PCIE接口可用通过显卡连接到显示器，可以作为界面显示，能提供人机交互界面，提供更好的显示需求。
优选的，所述串口10包括三个，其中两个用于应用接口，一个用于调试接口。所述SPI接口8包括2个，2个SPI接口8作为应用接口。其中，所述串口可以支持串口通信，也可以配置成调试串口，作为打印板卡调试数据，能到完成对板卡进程的分析，能实现便利化的监控板卡运行状态。
具体的，所述IIC接口11包含2个，2个IIC接口11作为应用接口；所述RGMII接口3包含2个，作为支持千兆网通信的网络通信接口。所述GPIO接口12包含8个，作为I/O控制管脚。
本实用新型一种用于工业控制的核心处理器板卡的工作原理和内部程序执行过程是：首先通过FPGA进行上电时序控制，电源上电后，FT-2000/4处理器启动，FT-2000/4处理器连接BIOS系统4，调用BIOS系统中的配置数据，启动配置后，运行固态硬盘系统18，通过启动加装在固态硬盘系统18的程序后，系统正式工作，随后可以通过需求进行控制各接口功能。
本实用新型一种基于FT-2000/4的核心板卡一个应用实例为：某工业控制公司控制一种大型仓库控制系统。将本实用新型的核心板和某定制载板连接后，打开显示器及板卡工作电源，通过显示器显示用户操作界面，通过应用程序控制板卡接口，然后控制整套控制系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于工业控制的核心处理器板卡，所述核心处理器板卡上设置飞腾处理器（1），其特征在于：所述核心处理器板卡上还设有内存（2）、RGMII接口（3）、IIC接口（11）、GPIO接口（12）、PCIE接口（13）和FPGA芯片（7）；所述内存（2）连接飞腾处理器（1），飞腾处理器（1）连接BIOS系统（4）、固态硬盘系统（18）和FPGA芯片（7），FPGA芯片（7）用于控制上电时序；所述RGMII接口（3）、IIC接口（11）、GPIO接口（12）、PCIE接口（13）分别连接飞腾处理器（1）；所述FPGA芯片（7）连接串口（10）和SPI接口（8）。
2.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述飞腾处理器（1）的型号为FT-2000/4。
3.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述飞腾处理器（1）经连接电平转换电路（5）连时钟芯片（16）。
4.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述飞腾处理器（1）经连接电平转换电路（5）连可编程只读存储器（14）。
5.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：飞腾处理器（1）的一个PCIE接口经转接卡（17）连固态硬盘系统（18），所述PCIE接口（13）还包括1路PCIEX4，2路PCIE X8接口，作为外设控制接口。
6.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述串口（10）包括三个，其中两个用于应用接口，一个用于调试接口。
7.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述SPI接口（8）包括2个，2个SPI接口（8）作为应用接口。
8.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述IIC接口（11）包含2个，2个IIC接口（11）作为应用接口；所述RGMII接口（3）包含2个，作为支持千兆网通信的网络通信接口。
9.根据权利要求1所述的用于工业控制的核心处理器板卡，其特征在于：所述GPIO接口（12）包含8个，作为I/O控制管脚。
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