CN2921957Y - 深嵌入式卡片型计算机 - Google Patents

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CN2921957Y CNU2005200778372U CN200520077837U CN2921957Y CN 2921957 Y CN2921957 Y CN 2921957Y CN U2005200778372 U CNU2005200778372 U CN U2005200778372U CN 200520077837 U CN200520077837 U CN 200520077837U CN 2921957 Y CN2921957 Y CN 2921957Y
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CNU2005200778372U
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廖颖
莫家贵
陈一新
穆斌
唐燕杰
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CETC 38 Research Institute
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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Abstract

本实用新型涉及计算机。所要解决的问题是：提供一种适用于嵌入式控制场合、体积更加紧凑、功耗更低的深嵌入式卡片型计算机。特点是：在一块板上集成了x86兼容中央处理器、内存芯片、基本输入输出系统BIOS、时钟产生器、网络控制器、FLASH控制器、FLASH存储器及电源管理模块，并使用LPC桥接电路和专用I/O芯片扩展总线及I/O接口。本实用新型体积小仅为名片大小，可以很方便地集成到各种嵌入式系统中，如用于车载导航娱乐系统中；诸多接口可根据用户需要灵活裁减，满足了多样化的需求。

Description

深嵌入式卡片型计算机
技术领域
本实用新型涉及一种计算机。
背景技术
上个世纪80年代计算机领域一个重大变革就是个人计算机(PC)的出现及其迅速在各行各业应用和普及。各工控机制造商纷纷推出各种档次的工业PC，世界各软、硬件厂商对PC总线也采取积极靠拢的态度，使PC机具有广阔的硬件支持厂商和丰富的软件产品。尤其是Windows、OS/2软件平台、多媒体技术、网络技术等的迅速发展，使工业PC成为工控机首选。与普通PC机相比，工业PC大多采用无源底板，供电电源更加稳定，并且大都采用固态电子盘、低功耗的CMOS器件，抗干扰强的Watchdog电路，这就更加适合应用于工控场合。但工业PC机也有其局限性，主要是体积大而且笨重、功耗高，在许多嵌入式应用场合无法胜任。在嵌入式控制应用场合，需要一种外形更加紧凑、功耗更低的PC总线工控机，而且要求在软件和硬件上都与流行的标准PC总线完全兼容。这样才能充分应用现有成熟的硬件、软件、开发工具和系统设计知识，避免重复投资，减少技术风险。只有这样的产品才具有强大的生命力和竞争力。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种适用于嵌入式控制场合、体积更加紧凑、功耗更低的深嵌入式卡片型计算机。
具体的结构设计方案如下：
深嵌入式卡片型计算机，包括中央处理器CPU、内存芯片、基本输入输出系统BIOS、时钟产生器、网络控制器、FLASH控制器、FLASH存储器及电源管理模块；其特征在于：所述中央处理器CPU为Sis55x型，所述内存芯片为K4S561632D，所述基本输入输出系统BIOS为W29C020芯片，所述时钟产生器为ICS951901芯片，所述网络控制器为RTL8100芯片，所述FLASH控制器为S3C49F9X芯片，所述FLASH存储器为K9K1G08芯片，所述电源管理模块包括电源芯片TPS54316和TPS54313；且将上述器件集成在一块板上；
嵌入式Sis55x型中央处理器通过读取基本输入输出系统W29C020芯片中的初始化程序进行启动；在系统时钟指引下，Sis55x型中央处理器通过与内存SDRAM芯片和FLASH存储器的数据交换，实现系统和用户程序的运行；Sis55x型中央处理器内部含有外围组件互连PCI、集成设备电路IDE和低数引脚连接LPC三种总线控制器并提供了与之相对应的三种总线接口；同时，Sis55x型中央处理器还通过其内置的相应功能模块提供了PS/2标准的鼠标及键盘接口、VGA视频接口、AC’97音频接口、USB接口以及VIP视频输入接口；
采用桥接芯片W83626提供扩展的ISA总线接口，采用I/O接口芯片W83697提供扩展的并口(打印口)和串口(UART)，并采用网络接口芯片RTL8100提供以太网接口；所有外围接口信号均通过5个60针专用插座引出。
本实用新型的有益技术效果体现在几个方面：
1、本实用新型体积小仅为名片大小，占用很小空间，可以很方便地集成到各种嵌入式系统中，如用于车载导航娱乐系统中。本实用新型对外连接使用5个60针插座进行板对板栈接，并在四个角上用螺钉加固，确保安装的牢固性。
2、本实用新型拥有通用计算机的所有接口，并扩展了一些专用的接口及总线，完全兼容PC/104模块。诸多接口可根据用户需要灵活裁减，满足了多样化的需求。
3、本实用新型基于x86架构的片上系统，简洁的电路设计，减少集成电路和芯片，大大降低成本；板载128M电子盘，可预装WinCE等嵌入式操作系统。同时它完全兼容通用PC的软件、硬件及开发工具，具有强大的开发及应用性能。
4、本实用新型直流电5V供电，峰值电流仅为1A，功耗低，发热量小；工作温度范围宽，可以满足多种场合需要；同时具有很高的可靠性，可以长时间连续工作。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图，
图2为本实用新型卡片结构正面示意图，
图3为本实用新型卡片结构背面示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作详细地描述。
参见图1，本实用新型在一块板上集成了x86兼容中央处理器、内存芯片、ROM、时钟产生器、网络控制器、FLASH控制器、FLASH存储器及电源管理模块，并使用LPC桥接电路和专用I/O芯片扩展总线及I/O接口。其中中央处理器CPU为Sis55x型，内存芯片为K4S561632D，基本输入输出系统BIOS为W29C020芯片，时钟产生器为ICS951901芯片，网络控制器为RTL8100芯片，FLASH控制器为S3C49F9X芯片，FLASH存储器为K9K1G08芯片，电源管理模块包括电源芯片TPS54316和TPS54313。
具体结构如下：
嵌入式CPU(中央处理器)Sis55x通过读取BIOS芯片W29C020中的初始化程序进行启动。在系统时钟指引下，CPU通过与SDRAM芯片和FLASH存储器的数据交换，实现系统和用户程序的运行。Sis55x内部含有PCI、IDE和LPC三种总线控制器并提供了与之相对应的三种总线接口；同时，Sis55x还通过CPU内置的相应功能模块提供了PS/2标准的鼠标及键盘接口、VGA视频接口、AC’97音频接口、USB接口以及VIP视频输入接口等。此外，该计算机模块利用桥接芯片W83626提供扩展的ISA总线接口，利用I/O接口芯片W83697提供扩展的并口(打印口)和串口(UART)，并利用网络接口芯片RTL8100提供以太网接口。所有外围接口信号均通过5个60针专用插座引出。除图1中画出的功能模块之外，该计算机模块还包括了相应的电源供电芯片以及时钟驱动芯片等。
本嵌入式计算机主要指标如下：
芯片组：x86单芯片系统，CPU-200MHz；
内存：板载128M SDRAM；
电子盘：板载128M FLASH；
总线及I/O：专用总线，包含
ISA及PCI总线
增强型IDE接口
VGA及LCD接口
RS232串口(标准，2个)、TTL串口(3线，2个)、双向并口
USB接口(2个)、PS2接口、以太网接口、GPIO接口(8个)
LPC接口、AC’97接口、VIP接口；
显示：兼容AGP Rev2.0
最大显存128M
最高分辨率1,920×1,440(真彩色)；
网络：10/100M自适应以太网控制器，带LED状态指示，支持全双工模式；
操作系统支持：WinCE.NET、μCLinux、vxWorks、Win98、Win2000、WinXP；
电源：+5V@1A，符合ACPI1.0规范；
尺寸：90mm×56mm；
工作温度：-20℃～+70℃。

Claims (1)

1、深嵌入式卡片型计算机，包括中央处理器CPU、内存芯片、基本输入输出系统BIOS、时钟产生器、网络控制器、FLASH控制器、FLASH存储器及电源管理模块；其特征在于：所述中央处理器CPU为Sis55x型，所述内存芯片为K4S561632D，所述基本输入输出系统BIOS为W29C020芯片，所述时钟产生器为ICS951901芯片，所述网络控制器为RTL8100芯片，所述FLASH控制器为S3C49F9X芯片，所述FLASH存储器为K9K1G08芯片，所述电源管理模块包括电源芯片TPS54316和TPS54313；且将上述器件集成在一块板上，
嵌入式中央处理器CPU芯片Sis55x与存储有初始化程序的基本输入输出系统BIOS芯片W29C020芯片连接，嵌入式中央处理器CPU芯片Sis55x与SDRAM内存芯片K4S561632D连接，嵌入式中央处理器CPU芯片Sis55x通过IDE总线和FLASH控制器芯片S3C49F9X与存储有系统和用户程序的FLASH存储器芯片K9K1G08连接，嵌入式中央处理器CPU芯片Sis55x通过PCI总线与网络控制器芯片RTL8100连接，嵌入式中央处理器CPU芯片Sis55x通过LPC总线和桥接芯片W83626提供ISA接口，通过接口芯片W83697提供扩展的并口和串口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101419485A (zh) * 2008-11-24 2009-04-29 电子科技大学 一种功能可变的可穿戴计算机主板
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Contract record no.: 2012340000127

Denomination of utility model: Deep inserting card type computer

Granted publication date: 20070711

License type: Common License

Record date: 20120416

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Assignee: Wuhu Bo Rui Ruida Electronic Technology Co., Ltd.

Assignor: No.38 Inst., China Electronic Sci. & Tech. Group Co.

Contract record no.: 2012340000127

Date of cancellation: 20150319

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Granted publication date: 20070711

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