RU194084U1 - Board for building digital systems - Google Patents

Board for building digital systems Download PDF

Info

Publication number
RU194084U1
RU194084U1 RU2019111257U RU2019111257U RU194084U1 RU 194084 U1 RU194084 U1 RU 194084U1 RU 2019111257 U RU2019111257 U RU 2019111257U RU 2019111257 U RU2019111257 U RU 2019111257U RU 194084 U1 RU194084 U1 RU 194084U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interface
channels
microprocessor
channel
domestic
Prior art date
Application number
RU2019111257U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артемий Владимирович Зуйков
Михаил Юрьевич Можаев
Сергей Иванович Аряшев
Олег Валерьевич Сердин
Александр Владимирович Корниленко
Алексей Сергеевич Кулешов
Петр Александрович Мамонов
Геннадий Александрович Лавринов
Вячеслав Андреевич Науменко
Константин Алексеевич Пшеничный
Александр Николаевич Катков
Алексей Викторович Макарин
Игорь Владимирович Сыровенко
Михаил Андреевич Голяков
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук" (ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук" (ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН) filed Critical Федеральное государственное учреждение "Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук" (ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН)
Priority to RU2019111257U priority Critical patent/RU194084U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194084U1 publication Critical patent/RU194084U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к разработке электронных вычислительных средств, и может применяться для построения цифровых систем вычислительной и логической обработки данных, функционирующих под управлением операционных систем реального времени на базе отечественного высокопроизводительного универсального 64-разрядного микропроцессора с низким энергопотреблением 1890 ВМ108.Платы на базе отечественного микропроцессора обладают широким набором поддерживаемых периферийных устройств и интерфейсов, и возможностью установки широкого набора программного обеспечения.Платы на базе отечественного микропроцессора 1890 ВМ108 могут использоваться для построения стандартизованных рабочих станций и автоматизированных рабочих мест.Практические результаты, полученные в результате разработки полезной модели и реализованные в ходе разработки платы на базе отечественного микропроцессора 1890 ВМ108, могут быть использованы при разработке новых изделий и систем на базе микропроцессора 1890 ВМ108. Данная полезная модель так же направлена на решение проблем импортозамещения и расширения номенклатуры изделий, построенных на базе микропроцессоров российского производства.Техническим результатом применения полезной модели является разработка процессорных плат или процессорных модулей с увеличенной функциональной возможностью.Указанный технический результат достигается платой для построения цифровых систем, включающей микропроцессор, обеспечивающий функционирование внешних интерфейсов, отличающаяся от прототипа тем, что в качестве микропроцессора она включает микропроцессор 1890 ВМ108, имеющий входы-выходы, обеспечивающие функционирование следующих внешних интерфейсов:один канал оперативной памяти; два канала PCI Express; два канала интерфейса USB 2.0; два канала интерфейса ULPI; четыре канала интерфейса I2C; два канала интерфейса Gigabit Ethernet; два канала интерфейса SATA 3.0; один канал интерфейса LVDS с разрешением до 2048×1536; четыре канала интерфейса UART со скоростью до 115200 бод; два канала интерфейса Fast UART со скоростью до 12,5 Мбит/с; два канала интерфейса CAN 2.0; 32 линии входов-выходов GPIO (general-purpose input/output); два мультиплексных канала информационного обмена (МКИО) с резервированием; интерфейс внутрисхемной отладки JTAG, с поддержкой режима отладки EJTAG; четыре канала интерфейса SPI; локальная шина Device Bus. 26 ил.The utility model relates to the field of microelectronics, namely to the development of electronic computing tools, and can be used to build digital computing and logical data processing systems that operate under the control of real-time operating systems based on the domestic high-performance universal 64-bit microprocessor with low energy consumption of 1890 VM108. The boards based on the domestic microprocessor have a wide range of supported peripheral devices and interfaces, and the possibility of installing a wide range of software. Boards based on the domestic 1890 BM108 microprocessor can be used to build standardized workstations and workstations. Practical results obtained as a result of developing a utility model and implemented during the development of the board based on the domestic 1890 VM108 microprocessor can be used in the development of new products and systems based on the microprocessor 1890 VM108. This utility model is also aimed at solving the problems of import substitution and expanding the product range based on Russian microprocessors. The technical result of using the utility model is the development of processor boards or processor modules with increased functionality. This technical result is achieved by the board for building digital systems, including a microprocessor that provides the operation of external interfaces, which differs from the prototype in that in As a microprocessor, it includes an 1890 BM108 microprocessor, which has inputs and outputs that ensure the operation of the following external interfaces: one channel of RAM; two PCI Express lanes; two channels of the USB 2.0 interface; two channels of the ULPI interface; four channels of the I2C interface; two channels of the Gigabit Ethernet interface; two channels of the SATA 3.0 interface; one channel of the LVDS interface with a resolution of up to 2048 × 1536; four channels of the UART interface with a speed of up to 115200 baud; two channels of Fast UART interface with a speed of up to 12.5 Mbps; two channels of CAN 2.0 interface; 32 GPIO input-output lines (general-purpose input / output); two multiplexed channels of information exchange (MKIO) with redundancy; JTAG in-circuit debugging interface, with support for EJTAG debugging mode; four channels of the SPI interface; Local Device Bus. 26 ill.

Description

Полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к разработке электронных вычислительных средств, и может применяться для построения цифровых систем вычислительной и логической обработки данных, функционирующих под управлением операционных систем реального времени.The utility model relates to the field of microelectronics, namely to the development of electronic computing tools, and can be used to build digital systems of computational and logical data processing, operating under the control of real-time operating systems.

В рамках выполнения программ по импортозамещению необходимо увеличивать количество электронных вычислительных средств, разработанных с применением отечественной компонентной базы. Добиться этой цели можно путем увеличения применения отечественных электронных компонентов при разработке и модернизации электронных вычислительных средств. Для этого следует увеличивать номенклатуру разрабатываемых и применяемых отечественных компонентов, в том числе микропроцессоров, имеющих необходимый набор внешних и внутренних интерфейсов, для реализации функций, требуемых от вычислительной аппаратуры.As part of the implementation of import substitution programs, it is necessary to increase the number of electronic computing tools developed using the domestic component base. This goal can be achieved by increasing the use of domestic electronic components in the development and modernization of electronic computing tools. For this, the nomenclature of the developed and used domestic components, including microprocessors having the necessary set of external and internal interfaces, for the implementation of the functions required from computing equipment, should be increased.

В настоящее время большинство электронных вычислительных средств строится на процессорных платах или процессорных модулях со схожим набором функциональных узлов и интерфейсов, но данные изделия реализованы преимущественно на микропроцессорах иностранного производства.Currently, most electronic computing tools are built on processor boards or processor modules with a similar set of functional units and interfaces, but these products are mainly implemented on microprocessors of foreign manufacture.

Аналогами являются импортные платы бытового и промышленного использования, применяемые для построения персональных рабочих станций (персональных компьютеров) различных типов, в том числе и моноблоков, а также для построения промышленных систем автоматизации. В качестве примера можно привести материнские платы:Analogs are imported boards for domestic and industrial use, used to build personal workstations (personal computers) of various types, including monoblocks, as well as to build industrial automation systems. An example is motherboards:

- ASRock IMB-142;- ASRock IMB-142;

- ASRock Q1900B-ITX;- ASRock Q1900B-ITX;

- ASRock J3355B-ITX+Celeron J3355 onboard;- ASRock J3355B-ITX + Celeron J3355 onboard;

- ASRock J3455-ITX+Celeron J3455 onboard;- ASRock J3455-ITX + Celeron J3455 onboard;

- Advantech AIMB-212N-S6A1E;- Advantech AIMB-212N-S6A1E;

- Advantech AIMB-203G2-00A1E- Advantech AIMB-203G2-00A1E

- Intel D2500CC/D2500CCE.- Intel D2500CC / D2500CCE.

В качестве прототипа может выступать плата серии IMB-142 (www.asrockind.com/overview.ru.asp?Model=IMB-142%20Series) от компании ASRock Inc. Данная плата относится к материнским платам промышленного сегмента рынка. Материнская плата IMB-142 выполнена в формате mini-ITX. На материнскую плату IMB-142 в качестве центрального процессора могут устанавливаться процессоры Intel Dual-Core Atom CedarView Processor D2550/N2600/N2800. Материнская плата IMB-142 обеспечивает подключение двух каналов памяти типа DDR3 SO-DIMM, одного канала PCI и одного канала PCI Express.As a prototype, the IMB-142 series board (www.asrockind.com/overview.ru.asp?Model=IMB-142%20Series) from ASRock Inc. can be used This board relates to motherboards in the industrial market segment. The motherboard IMB-142 is made in mini-ITX format. The Intel Dual-Core Atom CedarView Processor D2550 / N2600 / N2800 can be installed on the IMB-142 motherboard as a central processor. The IMB-142 motherboard provides the connection of two memory channels of the DDR3 SO-DIMM type, one PCI channel and one PCI Express channel.

Материнская плата IMB-142 обеспечивает реализацию до восьми каналов USB 2.0, двух каналов интерфейса SATA 2.0 и двух каналов Gigabit Ethernet на базе двух контроллеров Intel WG82574L.The IMB-142 motherboard provides up to eight USB 2.0 channels, two SATA 2.0 channels and two Gigabit Ethernet channels based on two Intel WG82574L controllers.

Материнская плата IMB-142 обеспечивает подключение одного канала HDMI с разрешением до 1920×1200, одного канала DVI-D с разрешением до 1920×1200, и одного канала 18-bit LVDS с разрешением до 1440×900 на базе видеоконтроллера Intel PowerVR SGX545.The IMB-142 motherboard provides connection of one HDMI channel with a resolution of up to 1920 × 1200, one DVI-D channel with a resolution of up to 1920 × 1200, and one 18-bit LVDS channel with a resolution of up to 1440 × 900 based on the Intel PowerVR SGX545 video controller.

Недостаток данного прототипа - использование в качестве центрального процессора микросхем импортного производства, что противоречит политике выполнения программ по импортозамещению, и, кроме того, не обеспечивает выполнение многих востребованных на рынке функций, таких как, например:The disadvantage of this prototype is the use of imported microcircuitry as the central processor, which contradicts the policy of implementing import substitution programs, and, moreover, does not ensure the fulfillment of many functions that are in demand on the market, such as:

- способность работать в сложных климатических условиях длительный период времени за счет надежности и технологической поддержки отечественных компонентов;- the ability to work in difficult climatic conditions for a long period of time due to the reliability and technological support of domestic components;

- повышение коэффициента безопасности вычислительных систем - степени доверенности системы.- increase the safety factor of computer systems - the degree of power of attorney of the system.

Техническим результатом применения полезной модели является разработка процессорных плат или процессорных модулей с увеличенной функциональной возможностью.The technical result of the application of the utility model is the development of processor boards or processor modules with increased functionality.

Указанный технический результат достигается платой для построения цифровых систем, включающей микропроцессор, обеспечивающий функционирование внешних интерфейсов, отличающейся от прототипа тем, что в качестве микропроцессора она включает микропроцессор 1890 ВМ108, имеющий входы-выходы, обеспечивающие функционирование следующих внешних интерфейсов:The specified technical result is achieved by the circuit board for building digital systems, including a microprocessor, which ensures the functioning of external interfaces, which differs from the prototype in that it includes a microprocessor 1890 VM108, which has inputs and outputs that provide the following external interfaces:

один канал оперативной памяти;one channel of random access memory;

два канала PCI Express;two PCI Express lanes;

два канала интерфейса USB 2.0;two channels of the USB 2.0 interface;

два канала интерфейса ULPI;two channels of the ULPI interface;

четыре канала интерфейса I2C;four channels of the I2C interface;

два канала интерфейса Gigabit Ethernet;two channels of the Gigabit Ethernet interface;

два канала интерфейса SATA 3.0;two channels of the SATA 3.0 interface;

один канал интерфейса LVDS с разрешением до 2048×1536;one channel of the LVDS interface with a resolution of up to 2048 × 1536;

четыре канала интерфейса UART со скоростью до 115200 бод;four channels of the UART interface with a speed of up to 115200 baud;

два канала интерфейса Fast UART со скоростью до 12,5 Мбит/с;two channels of Fast UART interface with a speed of up to 12.5 Mbps;

два канала интерфейса CAN 2.0;two channels of CAN 2.0 interface;

32 линии входов-выходов GPIO (general-purpose input/output);32 GPIO input-output lines (general-purpose input / output);

два мультиплексных канала информационного обмена (МКИО) с резервированием;two multiplexed channels of information exchange (MKIO) with redundancy;

интерфейс внутрисхемной отладки JTAG, с поддержкой режима отладки EJTAG;JTAG in-circuit debugging interface, with support for EJTAG debugging mode;

четыре канала интерфейса SPI;four channels of the SPI interface;

локальная шина Device Bus.Local Device Bus.

Микропроцессор 1890 ВМ108 представляет собой отечественный высокопроизводительный универсальный 64 разрядный микропроцессор с низким энергопотреблением (свидетельство о регистрации RU 2018630007 от 11.01.2018).The microprocessor 1890 BM108 is a domestic high-performance universal 64-bit microprocessor with low energy consumption (registration certificate RU 2018630007 from 01/11/2018).

Схемотехнические решения, которые могут быть применены при разработке процессорных модулей с использованием патентуемой платы на базе отечественного микропроцессора 1890 ВМ108 показаны на рисунках - фиг. 1 - фиг. 26, гдеThe circuitry solutions that can be applied in the development of processor modules using a patented board based on the domestic 1890 BM108 microprocessor are shown in the figures - FIG. 1 - FIG. 26 where

фиг. 1 - Пример использования запатентованной платы на базе микропроцессора 1890 ВМ108 с наибольшими функциональными возможностями;FIG. 1 - An example of the use of a patented circuit board based on the 1890 VM108 microprocessor with the greatest functionality;

фиг. 2 - Пример подключения канала памяти типа DDR3;FIG. 2 - An example of connecting a memory channel of the DDR3 type;

фиг. 3 - Перечень элементов для подключения интерфейса DDR3;FIG. 3 - List of elements for connecting the DDR3 interface;

фиг. 4 - Пример подключения канала PCI Express;FIG. 4 - An example of connecting a PCI Express channel;

фиг. 5 - Дополнение к примеру фиг. 4 подключения канала PCI Express;FIG. 5 - Supplement to the example of FIG. 4 PCI Express channel connections;

фиг. 6 - Перечень элементов для подключения интерфейса PCI Express;FIG. 6 - List of elements for connecting the PCI Express interface;

фиг. 7 - Пример подключения USB 2.0;FIG. 7 - An example of connecting USB 2.0;

фиг. 8 - Перечень элементов для подключения интерфейса USB 2.0;FIG. 8 - List of elements for connecting the USB 2.0 interface;

фиг. 9 - Пример подключения I2C;FIG. 9 - An example of connecting I2C;

фиг. 10 - Перечень элементов для подключения интерфейса I2C;FIG. 10 - List of elements for connecting the I2C interface;

фиг. 11 - Пример подключения Gigabit Ethernet;FIG. 11 - An example of a Gigabit Ethernet connection;

фиг. 12 - Перечень элементов для подключения интерфейса Gigabit Ethernet;FIG. 12 - List of elements for connecting the Gigabit Ethernet interface;

фиг. 13 - Пример подключения SATA 3.0;FIG. 13 - An example of connecting SATA 3.0;

фиг. 14 - Перечень элементов для подключения интерфейса SATA 3.0;FIG. 14 - The list of elements for connecting the SATA 3.0 interface;

фиг. 15 - Пример подключения LVDS;FIG. 15 - An example of connecting LVDS;

фиг. 16 - Перечень элементов для подключения интерфейса LVDS;FIG. 16 - List of elements for connecting the LVDS interface;

фиг. 17 - Пример подключения микросхем памяти;FIG. 17 - An example of connecting memory chips;

фиг. 18 - Перечень элементов для подключения микросхем памяти;FIG. 18 - List of elements for connecting memory chips;

фиг. 19 - Пример подключения интерфейсов UART и Fast UART;FIG. 19 - An example of connecting UART and Fast UART interfaces;

фиг. 20 - Перечень элементов для подключения интерфейсов UART и Fast UART;FIG. 20 - List of elements for connecting UART and Fast UART interfaces;

фиг. 21 - Пример подключения CAN 2.0;FIG. 21 - Connection example CAN 2.0;

фиг. 22 - Перечень элементов для подключения интерфейса CAN 2.0;FIG. 22 - List of elements for connecting the CAN 2.0 interface;

фиг. 23 - Пример подключения мультиплексного канала информационного обмена (МКИО);FIG. 23 - An example of connecting a multiplex information exchange channel (MKIO);

фиг. 24 - Перечень элементов для подключения мультиплексного канала информационного обмена (МКИО);FIG. 24 - A list of elements for connecting a multiplexed information exchange channel (ICIE);

фиг. 25 - Пример подключения интерфейса JTAG;FIG. 25 - An example of connecting the JTAG interface;

фиг. 26 - Перечень элементов для подключения интерфейса JTAG.FIG. 26 - List of elements for connecting the JTAG interface.

Процессорные модули реализованные с использованием патентуемой платы на базе отечественного микропроцессора представляют собой модули, предназначенные для разработки и отладки программного обеспечения для микропроцессора 1890 ВМ108, который является высокопроизводительным универсальным 64-разрядным микропроцессором с низким энергопотреблением, а также для построения цифровых систем вычислительной и логической обработки данных, функционирующих под управлением операционных систем реального времени.The processor modules implemented using a patented motherboard based on a domestic microprocessor are modules designed to develop and debug software for the 1890 BM108 microprocessor, which is a high-performance universal 64-bit microprocessor with low power consumption, as well as to build digital systems for computing and logical data processing operating under the control of real-time operating systems.

С использованием патентуемой платы может быть реализован один канал памяти типа DDR3 SO-DIMM, для чего имеются соответствующие входы-выходы, согласно рисунку фиг. 2 и таблице фиг. 3. Контроллер ОЗУ микропроцессора 1890 ВМ108 поддерживает до 8 ГБ синхронной динамической памяти типа DDR3/DDR3L SDRAM, при этом логическая модель контроллера памяти одинакова для DDR3 и для DDR3L. При этом возможно использование микросхем памяти типа DDR2 с соответствующим напряжением электропитания. Контроллер памяти поддерживает два канала с контролем и коррекцией ошибок по коду Хемминга. Разрядность шины данных 64 бит, шины кодов коррекции - 8 бит.На плате могут быть установлены модули памяти типа DDR3 SO-DIMM не буферизированные, без поддержки ЕСС, (204 контакта, 1,5 В) объемом 1 ГБ, 2ГБ, 4 ГБ или 8 ГБ. Реализация интерфейса выполнена согласно техническому описанию на микропроцессор 1890 ВМ108 и стандартам JEDEC Standard No. 79-3-1, No. 79-3-2, No. 79-ЗВ, No. 79-3D (https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd-79-3d).Using a patented card, one memory channel of the DDR3 SO-DIMM type can be implemented, for which there are corresponding inputs / outputs, according to the figure of FIG. 2 and the table of FIG. 3. The RAM controller of the 1890 VM108 microprocessor supports up to 8 GB of synchronous dynamic memory of the DDR3 / DDR3L SDRAM type, while the logical model of the memory controller is the same for DDR3 and DDR3L. In this case, it is possible to use memory chips of the DDR2 type with the corresponding voltage. The memory controller supports two channels with monitoring and error correction according to the Hamming code. The width of the data bus is 64 bits, the buses of the correction codes are 8 bits. On the board, DDR3 SO-DIMM memory modules can be installed which are not buffered, without ECC support, (204 pins, 1.5 V) with a capacity of 1 GB, 2 GB, 4 GB or 8 GB The interface is implemented in accordance with the technical description for the 1890 BM108 microprocessor and JEDEC Standard No. 79-3-1, No. 79-3-2, No. 79-ST, No. 79-3D (https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd-79-3d).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до двух каналов PCI Express, согласно рисунку фиг. 4, фиг. 5 и таблице фиг. 6. Контроллер PCI Express микропроцессора 1890 ВМ108 является программируемым интерфейсом локальной (внутренней) шины AXI и внешней шиной PCI Express. На плате могут быть установлены карты расширения PCI Express с количеством линий ×4 (возможна деградация до ×1), номинальной скоростью в линии не менее 2,5 Гбит/с, режимами работы Root complex/End point. Тактирование реализовано при помощи тактового синтезатора 871S1022EKLF (IDT, Integrated Device Technology Inc). Реализация интерфейса выполнена согласно техническим описаниям на микропроцессор 1890 ВМ108, синтезатор и спецификации PCI ExpressBase Specification, Revision 2.0 (https://members.pcisig.com/wg/PCI-SIG/document/download/8246).Using a patented card, up to two PCI Express lanes can be implemented, as shown in the figure of FIG. 4, FIG. 5 and the table of FIG. 6. The PCI Express controller of the 1890 BM108 microprocessor is a programmable interface of the local (internal) AXI bus and an external PCI Express bus. PCI Express expansion cards can be installed on the board with the number of lines × 4 (degradation to × 1 is possible), the nominal line speed is at least 2.5 Gbit / s, and the Root complex / End point operating modes. Clocking is implemented using the 871S1022EKLF clock synthesizer (IDT, Integrated Device Technology Inc). The implementation of the interface is carried out according to the technical descriptions for the 1890 BM108 microprocessor, synthesizer and PCI ExpressBase Specification, Revision 2.0 (https://members.pcisig.com/wg/PCI-SIG/document/download/8246).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до двух каналов интерфейса USB 2.0 и USB 1.1 на базе контроллера USB микропроцессора 1890 ВМ108 и до двух каналов USB 2.0 и USB 1.1 на базе двух каналов ULPI микропроцессора 1890 ВМ108. Общее количество портов на плате может быть увеличено за счет применения USB-концентраторов. На плате может быть реализовано до восьми каналов USB 2.0 на базе двух каналов ULPI микропроцессора 1890 ВМ108, согласно рисунку фиг. 7 и таблице фиг. 8. Физический уровень каналов USB 2.0 реализован на базе приемопередатчика с интерфейсом ULPI FUSB2805MLX (ON Semiconductor). На плате порты USB 2.0 реализованы на базе USB-концентратора USB2514B-I/M2-ND (Microchip Technology). Номинальные скорости портов USB 2.0 480 Мбит/с (high-speed), 12 Мбит/с (full-speed), 1,5 Мбит/с (low-speed). Реализация интерфейса выполнена согласно техническим описаниям на микропроцессор 1890 ВМ108, приемопередатчик с интерфейсом ULPI, USB-концентратор и спецификации Universal Serial Bus Specification Revision 2.0 (http://sdphca.ucsd.edu/Lab_Equip_Manuals/usb_20.pdf).Using a patented board, up to two channels of the USB 2.0 and USB 1.1 interface based on the USB controller of the 1890 BM108 microprocessor can be implemented and up to two USB 2.0 and USB 1.1 channels based on two channels of the ULPI microprocessor of 1890 BM108. The total number of ports on the board can be increased through the use of USB hubs. Up to eight USB 2.0 channels can be implemented on the board based on two ULPI channels of the 1890 BM108 microprocessor, according to the figure of FIG. 7 and the table of FIG. 8. The physical layer of USB 2.0 channels is based on a ULPI FUSB2805MLX (ON Semiconductor) transceiver. The USB 2.0 ports on the board are based on the USB2514B-I / M2-ND USB hub (Microchip Technology). Nominal USB 2.0 port speeds are 480 Mbps (high-speed), 12 Mbps (full-speed), 1.5 Mbps (low-speed). The implementation of the interface is performed according to the technical descriptions for the 1890 BM108 microprocessor, ULPI transceiver, USB hub and Universal Serial Bus Specification Revision 2.0 specifications (http://sdphca.ucsd.edu/Lab_Equip_Manuals/usb_20.pdf).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до четырех каналов I2C на базе контроллера I2C микропроцессора 1890 ВМ108 и I2C-мультиплексора PCA9545APW (Texas Instruments), согласно рисунку фиг. 9 и таблице фиг. 10. Реализация интерфейса выполнена согласно техническим описаниям на микропроцессор 1890 ВМ108, I2C-мультиплексор и спецификации UM10204 I2C-bus specification and user manual Rev. 6 (https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM10204.pdf).Using the patented board, up to four I 2 C channels can be implemented based on the I 2 C controller of the 1890 BM108 microprocessor and the I 2 C PCA9545APW multiplexer (Texas Instruments), according to the figure in FIG. 9 and the table of FIG. 10. The interface is implemented in accordance with the technical descriptions for the 1890 BM108 microprocessor, I 2 C-multiplexer and UM10204 I2C-bus specification and user manual Rev. 6 (https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM10204.pdf).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до двух каналов Ethernet 10/100/1000 на базе двух контроллеров Gigabit Ethernet микропроцессора 1890 ВМ108, согласно рисунку фиг. 11 и таблице фиг. 12. В качестве системной шины используется интерфейс AXI. Для связи с приемопередатчиками Ethernet используется интерфейс RGMII. Физический уровень каналов Ethernet 10/100/1000 реализован на базе приемопередатчиков Ethernet 10/100/1000 RTL8211E-VB-CG (Realtek Semiconductor). Реализация интерфейса выполнена согласно техническим описаниям на микропроцессор 1890 ВМ108, приемопередатчик Ethernet 10/100/1000 и спецификации IEEE 802.3 Specification (https://standards.ieee.org/standard/802_3-2015.html).Using the patented board, up to two Ethernet 10/100/1000 channels can be implemented on the basis of two Gigabit Ethernet controllers of the 1890 BM108 microprocessor, according to the figure of FIG. 11 and the table of FIG. 12. AXI is used as the system bus. The RGMII interface is used to communicate with Ethernet transceivers. The physical layer of Ethernet 10/100/1000 channels is based on Ethernet 10/100/1000 RTL8211E-VB-CG Ethernet transceivers (Realtek Semiconductor). The implementation of the interface is performed according to the technical descriptions for the 1890 BM108 microprocessor, Ethernet transceiver 10/100/1000 and the IEEE 802.3 Specification (https://standards.ieee.org/standard/802_3-2015.html).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до двух каналов интерфейса SATA на базе двух контроллеров SATA 3.0 микропроцессора 1890 ВМ108 с номинальной скоростью до 6 Гбит/с, согласно рисунку фиг. 13 и таблице фиг. 14. Контроллер SATA представляет собой Host-контроллер последовательного дискового интерфейса АТА. Программная модель - Native АТА с расширенными регистрами SATA. В качестве системной шины используется интерфейс AXI. Два канала интерфейса SATA выведены на внешние соединители 47155-4001 (Molex) или аналогичные. На плате установлен соединитель SATA15PDP-HH (AUK CONTRACTORS) для подключения электропитания к устройствам SATA с поддержкой функций PDC (Power Disable Control) и DSS (Disable Staggered Spinup). Реализация интерфейса выполнена согласно техническому описанию на микропроцессор 1890 ВМ108 и спецификации Serial АТА Specification Rev. 3.1 (https://sata-io.org/developers/purchase-specification).Using a patented board, up to two SATA interface channels can be implemented on the basis of two SATA 3.0 controllers of the 1890 BM108 microprocessor with a nominal speed of up to 6 Gbit / s, according to the figure of FIG. 13 and the table of FIG. 14. The SATA controller is a host controller for the ATA serial disk interface. The software model is Native ATA with extended SATA registers. The system bus uses the AXI interface. Two channels of the SATA interface are connected to external connectors 47155-4001 (Molex) or similar. A SATA15PDP-HH (AUK CONTRACTORS) connector is installed on the board to connect power to SATA devices supporting PDC (Power Disable Control) and DSS (Disable Staggered Spinup) functions. The implementation of the interface is performed according to the technical description for the 1890 BM108 microprocessor and the Serial ATA Specification Rev. 3.1 (https://sata-io.org/developers/purchase-specification).

С использованием патентуемой платы может быть реализован один канал Open LDI (LVDS display interface) с разрешением до 2048x1536 на базе видеоконтроллера LVDS микропроцессора 1890 ВМ108, согласно рисунку фиг.15 и таблице фиг. 16. Канал интерфейса Open LDI выведен на соединитель 107K40-000001-G2 (Starconn). Реализация интерфейса выполнена согласно техническому описанию на микропроцессор 1890 ВМ108 и стандарту ANSI/TIA/EIA-644 (https://www.ti.com/lit/an/slla038b/slla038b.pdf).Using a patented board, one channel of Open LDI (LVDS display interface) with a resolution of up to 2048x1536 based on the LVDS video controller of microprocessor 1890 BM108 can be implemented, according to the figure of FIG. 15 and the table of FIG. 16. The channel of the Open LDI interface is connected to the connector 107K40-000001-G2 (Starconn). The implementation of the interface is performed according to the technical description for the 1890 BM108 microprocessor and the ANSI / TIA / EIA-644 standard (https://www.ti.com/lit/an/slla038b/slla038b.pdf).

С использованием патентуемой платы может быть реализовано подключение микросхемы памяти NAND EEPROM TH58NVG5S0FTA20 (Toshiba Memory) на базе контроллера локальной шины Device Bus и подключение микросхемы Flash-памяти S25FL127SABMFI101 (Cypress Semiconductor) по интерфейсу SPI на базе контроллера SPI микропроцессора, согласно рисунку фиг. 17 и таблице фиг. 18. Контроллер Device Bus микропроцессора 1890 ВМ108 состоит из трех блоков: программно управляемого контроллера NAND flash, позволяющего осуществить простые одиночные операции с памятью, контроллера NAND стандарта ONFI с поддержкой прямого доступа к памяти и контроллера асинхронной и синхронной статической памяти SRAM, SB-SRAM и флеш-памяти NOR. Контроллер SPI микропроцессора 1890 ВМ108 обеспечивает доступ к последовательному интерфейсу SPI (Serial Peripheral Bus) в режиме ведущего. Реализован DMA контроллер, позволяющий осуществлять пакетные передачи из/в память (поток данных сформирован в памяти). Доступен отображенный в память канал чтения из SPI ведомого с аппаратной реализацией протокола SPI. Реализация интерфейса выполнена согласно техническим описаниям на микропроцессор 1890 ВМ108 и микросхемы памяти.Using a patented board, it is possible to connect a NAND EEPROM TH58NVG5S0FTA20 memory chip (Toshiba Memory) based on the Device Bus local bus controller and connect a S25FL127SABMFI101 Flash memory chip (Cypress Semiconductor) via the SPI interface based on the microprocessor SPI controller, according to the figure of FIG. 17 and the table of FIG. 18. The Device Bus controller of the 1890 BM108 microprocessor consists of three units: a software-controlled NAND flash controller that allows simple single memory operations, a NFI ONFI controller with direct memory access and an asynchronous and synchronous static memory controller SRAM, SB-SRAM and flash memory NOR. The 1890 BM108 microprocessor SPI controller provides access to the serial SPI (Serial Peripheral Bus) interface in master mode. A DMA controller is implemented, which allows for batch transfers from / to memory (data stream is formed in memory). A memory-mapped read channel from the SPI slave with hardware implementation of the SPI protocol is available. The implementation of the interface is performed according to the technical descriptions for the 1890 BM108 microprocessor and memory chips.

С использованием патентуемой платы может быть реализовано до четырех каналов интерфейса UART и до двух каналов интерфейса Fast UART, согласно рисунку фиг. 19 и таблице фиг. 20. Канал интерфейса UART реализован на базе приемопередатчика стандарта RS-232 с интерфейсом UART MAX3245EEAI (MAXIM integrated). Канал интерфейса Fast UART выведен на внешний соединитель.Using a patented card, up to four channels of the UART interface and up to two channels of the Fast UART interface can be implemented, according to the figure of FIG. 19 and the table of FIG. 20. The channel of the UART interface is implemented on the basis of the RS-232 standard transceiver with the UART interface MAX3245EEAI (MAXIM integrated). The Fast UART interface channel is routed to an external connector.

С использованием патентуемой платы может быть реализовано подключение до двух каналов интерфейса CAN 2.0 (ГОСТ Р ИСО 11898-1), согласно рисунку фиг. 21 и таблице фиг. 22, реализованных на базе встроенных контроллеров связи микропроцессора 1890 ВМ108, поддерживающих протокол CAN 2.0А/В, описанный в технической спецификации фирмы BOSCH, и протокол ОСР.Using a patented board, up to two CAN 2.0 interface channels can be implemented (GOST R ISO 11898-1), according to the figure of FIG. 21 and the table of FIG. 22, implemented on the basis of the built-in communication controllers of the microprocessor 1890 BM108, supporting the CAN 2.0A / B protocol, described in the technical specification of BOSCH, and the OCP protocol.

С использованием патентуемой платы может быть реализовано подключение до двух мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО) с резервированием, реализованных на встроенном контроллере МКИО микропроцессора 1890 ВМ108, согласно рисунку фиг. 23 и таблице фиг. 24. Встроенный контроллер МКИО микропроцессора 1890 ВМ108 может выполнять функции контроллера, оконечного устройства или монитора МКИО. При работе в любом режиме контроллер аппаратно выполняет протокол обмена по мультиплексному каналу без участия центрального процессора.Using a patented board, connection to up to two redundant multiplexed data exchange channels (MKIO) can be realized, implemented on the built-in MKIO controller of microprocessor 1890 BM108, according to the figure of FIG. 23 and the table of FIG. 24. The built-in controller MKIO microprocessor 1890 BM108 can perform the functions of a controller, terminal device or monitor MKIO. When working in any mode, the controller performs the hardware protocol of exchange on the multiplex channel without the participation of the central processor.

С использованием патентуемой платы может быть реализован интерфейс JTAG (IEEE Std. 1149.1, http://grouper.ieee.org/groups/1149/1/), согласно рисунку фиг. 25 и таблице фиг. 26. Интерфейс JTAG предоставляет процессору возможность проверять блоки памяти без запуска микросхемы в модуле, осуществлять проверку ядра микропроцессора по пяти сигнальным линиям. Интерфейс JTAG позволяет управлять всеми сигналами на границе микросхемы, тем самым способствует облегчению отладки работы в модуле. По интерфейсу поддерживается режим отладки EJTAG.Using a patented board, the JTAG interface (IEEE Std. 1149.1, http://grouper.ieee.org/groups/1149/1/) can be implemented, according to the drawing of FIG. 25 and the table of FIG. 26. The JTAG interface provides the processor with the ability to check memory blocks without starting the microcircuit in the module, and to verify the microprocessor core on five signal lines. The JTAG interface allows you to manage all the signals at the edge of the chip, thereby helping to facilitate debugging of work in the module. The interface supports EJTAG debugging mode.

Claims (13)

Плата для построения цифровых систем, включающая микропроцессор, обеспечивающий функционирование внешних интерфейсов, отличающаяся тем, что в качестве микропроцессора она включает микропроцессор 1890 ВМ108, имеющий входы-выходы, обеспечивающие функционирование следующих внешних интерфейсов:A circuit board for building digital systems, including a microprocessor that provides the operation of external interfaces, characterized in that as a microprocessor it includes an 1890 BM108 microprocessor, which has inputs and outputs that enable the following external interfaces to function: один канал оперативной памяти;one channel of random access memory; два канала PCI Express;two PCI Express lanes; два канала интерфейса USB 2.0;two channels of the USB 2.0 interface; два канала интерфейса ULPI;two channels of the ULPI interface; четыре канала интерфейса I2C;four channels of the I 2 C interface; два канала интерфейса Gigabit Ethernet;two channels of the Gigabit Ethernet interface; два канала интерфейса SATA 3.0;two channels of the SATA 3.0 interface; один канал интерфейса LVDS с разрешением до 2048×1536; четыре канала интерфейса UART со скоростью до 115200 бод; два канала интерфейса Fast UART со скоростью до 12,5 Мбит/с; два канала интерфейса CAN 2.0;one channel of the LVDS interface with a resolution of up to 2048 × 1536; four channels of the UART interface with a speed of up to 115200 baud; two channels of Fast UART interface with a speed of up to 12.5 Mbps; two channels of CAN 2.0 interface; 32 линии входов-выходов GPIO (general-purpose input/output);32 GPIO input-output lines (general-purpose input / output); два мультиплексных канала информационного обмена (МКИО) с резервированием;two multiplexed channels of information exchange (MKIO) with redundancy; интерфейс внутрисхемной отладки JTAG, с поддержкой режима отладки EJTAG;JTAG in-circuit debugging interface, with support for EJTAG debugging mode; четыре канала интерфейса SPI; локальная шина Device Bus.four channels of the SPI interface; Local Device Bus.
RU2019111257U 2019-04-15 2019-04-15 Board for building digital systems RU194084U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111257U RU194084U1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Board for building digital systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111257U RU194084U1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Board for building digital systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194084U1 true RU194084U1 (en) 2019-11-28

Family

ID=68834375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019111257U RU194084U1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Board for building digital systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194084U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114326371A (en) * 2022-03-16 2022-04-12 天津德科智控股份有限公司 Method for redundant communication between MCU (microprogrammed control Unit) chips of EPS (electric Power storage) system
RU2824172C1 (en) * 2024-02-05 2024-08-06 Общество с ограниченной ответственностью "Телеком и Микроэлектроник Индастриз" Method of transmitting data in accordance with jedec protocol and computer-readable medium for implementing said method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU165470U1 (en) * 2016-03-10 2016-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли PAYMENT BOARD WITH INSTALLATION OF THE PROCESSOR MODULE AND EXTENSION BOARDS
RU170883U1 (en) * 2017-03-22 2017-05-12 Акционерное общество "МЦСТ" Processor Module (MONOCUB)
RU2635896C1 (en) * 2016-07-07 2017-11-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") High-performance computer platform based on processors with heterogeneous architecture
US20170337151A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-23 Advoli Limited System for Implementing MXM on a PCI Card

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU165470U1 (en) * 2016-03-10 2016-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли PAYMENT BOARD WITH INSTALLATION OF THE PROCESSOR MODULE AND EXTENSION BOARDS
US20170337151A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-23 Advoli Limited System for Implementing MXM on a PCI Card
RU2635896C1 (en) * 2016-07-07 2017-11-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") High-performance computer platform based on processors with heterogeneous architecture
RU170883U1 (en) * 2017-03-22 2017-05-12 Акционерное общество "МЦСТ" Processor Module (MONOCUB)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114326371A (en) * 2022-03-16 2022-04-12 天津德科智控股份有限公司 Method for redundant communication between MCU (microprogrammed control Unit) chips of EPS (electric Power storage) system
RU2824172C1 (en) * 2024-02-05 2024-08-06 Общество с ограниченной ответственностью "Телеком и Микроэлектроник Индастриз" Method of transmitting data in accordance with jedec protocol and computer-readable medium for implementing said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI507979B (en) Apparatus and method for integrating arm-based ips and computing device
CN107194257B (en) Trusted system based on domestic TCM chip
CN105335548B (en) A kind of MCU emulation mode for ICE
CN211123833U (en) Computer module, mainboard and computer equipment
US7212961B2 (en) Interface for rapid prototyping system
CN110908475A (en) Shenwei 1621CPU ICH-free 2 suite server mainboard
TWI843912B (en) C
CN209928414U (en) Mainboard and computer equipment
RU194084U1 (en) Board for building digital systems
TW201435600A (en) System and method for integrating thunderbolt chipset to PCIe card
CN112306938B (en) Hot plug method and device for OCP card and multi-host card
TW594489B (en) Apparatus and method for monitoring computer system resources
RU173335U1 (en) Processor Module (MVE8S-RS)
CN116502594A (en) Server safety management module and server
CN208013946U (en) A kind of generic server mainboard
CN213276462U (en) Two-way server mainboard and two-way server
CN211149356U (en) Shenwei 1621CPU ICH-free 2 suite server mainboard
CN113485960A (en) General platform and computer based on FT-2000-4
CN104112103A (en) Remote management data encryption daughter card applied to blade server
US6199123B1 (en) Computer system for supporting increased PCI master devices without the requiring additional bridge chips
Rajani et al. Connectivity verification of zynq UltraScale+ MPSoC with TTC and WDT interrupts
RU212474U1 (en) Panel based on two sixteen-core microprocessors with Elbrus microarchitecture of the sixth generation
CN211293931U (en) Embedded CPCI calculation module
CN210294983U (en) Password security platform mainboard based on Shenwei 411 treater
CN103019996A (en) PXI (PCI (peripheral component interconnect) extensions for instrumentation) controller and PXI host