专利名称：：针孔式板卡结构及其底板的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及工业控制设备，更具体地说，涉及一种针孔式板卡结构及工控机用的底板。
背景技术：
：通常，工业控制计算机(工控机)包括底板(如无源底板)以及功能板(如CPU卡)等。现有的功能板(特别是全长卡)与底板的连接是采用金手指的方式连接。使用时将金手指插入到插槽内，通过插槽内金属弹片对金手指两面的挤压，完成将功能板电连接到插槽上。然而，金手指与插槽连接在运输或者在振动的环境中容易造成松动，而且金手指与插槽之间的间隙在尘土大的环境中容易堵塞，影响连接的电气特性，造成工控机无法正常工作。申请号为200820093243.4的实用新型专利"针孔式板卡结构及其功能板和底板"所公开的针孔式板卡结构中仅仅将系统总线的PCI段和ISA段采用针孔式连接，但是在扩展功能的接口部分仍然是金手指的方式连接，这样一方面存在以上的连接不牢固的缺陷，另一方面由于扩展功能的接口部分仍然采用欧式的标准，从而使得系统总线接口和扩展功能接口的距离较远，信号传输不够高速。即标准PCI插座在防振，防尘，气密性，防腐和接触可靠度方面存在劣势，在使用过程中存在问题隐患，且总线扩展槽的PCI信号到PCI接口卡的走线较长，信号传输线上存在较大的分布电容，从而影响了信号完整性。特别是在工控应用领域，尤其表现出其弊端。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述金手指连接容易松动和尘土堵塞卡槽造成工控机总线扩展接口失效，以及其中的PCI信号到PCI接口卡的走线较长，信号传输线上存在较大的分布电容，从而影响了信号完整性的缺陷，提供一种连接可靠、不易失效、且信号传输可靠高速的针孔式板卡结构、以及工控机用的底板。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种工业控制计算机的针孔式板卡结构，包括工控机底板，以及安装在所述工控机底板上的功能板；所述工控机底板与所述功能板之间设有将两者固定电连接的针孔式总线连接器；所述总线连接器包括PCI段，在所述工控机底板上还设置有扩展功能子卡，所述工控机底板与所述扩展功能子卡之间设置有将两者固定电连接的针孔式扩展连接器。所述扩展功能子卡可以是网卡、声卡、显卡、控制卡、I/0卡等等。在本实用新型所述的针孔式板卡结构中，所述针孔式扩展连接器包括高速控制信号插槽或针脚，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有至少一个地信号插槽或针脚。在本实用新型所述的针孔式板卡结构中，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有两个或三个地信号插槽或针脚；或者在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置均设置为地信号插槽或针脚。[0007]在本实用新型所述的针孔式板卡结构中，所述高速控制信号包括PCI帧信号、时钟信号，以及地址/数据信号。在本实用新型所述的针孔式板卡结构中，所述PCI段包括设置在工控机底板上的底板PCI构件；所述针孔式扩展连接器包括设置在工控机底板上的底板扩展构件；所述底板扩展构件靠近底板PCI构件的附件。在本实用新型所述的针孔式板卡结构中，所述底板扩展构件为针孔式插槽，在所述扩展功能子卡上与所述插槽配合的针脚；或者，在所述扩展功能子卡上设置针孔式插槽，所述底板扩展构件为与所述插槽配合的针脚。根据本实用新型的另一个方面，提供一种工控机用底板，在所述底板上设置有针孔式系统插槽或针脚，其特征在于，在所述底板上还设置有至少一组针孔式扩展插槽或者针脚。在本实用新型所述的底板中，所述扩展插槽或者针脚包括高速控制信号插槽或针脚，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有至少一个地信号插槽或针脚。在本实用新型所述的底板中，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有两个或三个地信号插槽或针脚；或者，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置均设置为地信号插槽或针脚。在本实用新型所述的底板中，所述扩展插槽或者针脚在底板上且靠近所述系统插槽或针脚的位置处设置。实施本实用新型，具有以下有益效果本实用新型采用连接可靠的针孔式连接器连接，大大改善了以往采用金手指连接容易松动和尘土堵塞卡槽造成失效的情况，从而使扩展功能子卡与底板的总线扩展接口的连接绝对可靠，特别适合环境比较恶劣的地方使用，使得底板不易变形；另外，系统扩展接口在信号分布上优先考虑高速控制信号走线，并设置地信号和高速控制信号的针脚相邻，避免由于信号传输线上存在较大的分布电容的影响，从而增强了信号的完整性，同时，还增强了EMC性能.增强了高速信号对地的参考和屏蔽作用。再进一步地，使得总线扩展接口的PCI信号到系统PCI接口卡的走线较短。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型的工控机底板的平面结构示意图；图2是本实用新型的针孔式扩展连接器的接口定义的示意图；图3是本实用新型扩展功能子卡与工控机底板对准的示意图。具体实施方式如图1和图2所示，是本实用新型的针孔式板卡结构的一个实施例，其包括工控机底板10、以及安装在工控机底板10上的功能板(图中未示出)。该工控机底板10与功能板通过针孔式总线连接器进行连接，该针孔式总线连接器包括底板针孔式总线连接器构件和功能板针孔式总线连接器构件。本实用新型的创新点在于，如图l和3所示，在工控机底板10上还设置有扩展功能子卡13，该工控机底板10与扩展功能子卡13之间设置有将两者固定电连接的针孔式扩展连接器，该针孔式扩展连接器包括底板针孔式扩展连接器构件和功能板针孔式扩展连接器构件14。在本实施例中，底板针孔式扩展连接器构件为针孔式插槽12，而相应的扩展功能子卡13上的功能板针孔式扩展连接器构件14为针脚结构。可以理解的，针孔式插槽12也可以设置在扩展功能子卡13上，而对应的针脚设置在工控机底板上，并且插槽与针脚相互配合电连接。本实用新型进一步地创新点在于，该工控机底板10上设置有多组针孔式插槽12，从而可以插入多个扩展功能子卡13，从而扩展工控机的功能。这些插槽12可以是96针的PCI槽，在该实施例中，该96针的PCI槽采用三行针孔式连接器排列，每行具有32个槽，其宽度较大，从而增加扩展功能子卡和底板插座的连接强度，同时也加强了该底板插座和底板的连接强度，使底板不易变形。使用时，仅需将扩展功能子卡的针脚对准底板上的插槽12，即可插入完成连接。由于通过针孔的配合，避免了现有技术的金手指边缘连接器的连接容易松动、尘土堵塞等缺陷，使得扩展功能子卡与工控机底板连接绝对可靠，从而可以适用于环境恶劣的场合。而且，由于针孔式扩展连接器的插槽12和针脚的排列设计为三行，其宽度较大，从而增加了扩展功能子卡的强度。通过将工控机底板10和扩展功能子卡13之间的连接方式采用针孔式连接，因此在电路板可以不依据现有的规范(PICMG1.0规范的底板，系统PCI插槽ll的PCI信号到插槽12的距离较远)，针孔式扩展连接器的插槽12在底板上位置为靠近针孔式连接器的系统PCI插槽11(即底板针孔式总线连接器构件实施为插槽结构)处进行设置。从而配合该工控底板的布局，縮短了插槽12的信号到系统PCI插槽11的走线长度，减少了传输线上分布电容对信号完整性的影响，提高了系统的可靠性和稳定性。另外，在本实施例中，针孔式扩展连接器的接口定义的的定义如下96针的针脚定义如表1所示管脚信号名称管脚信号名称管脚信号名称Al+12VBl+5VCl-12VA2+5VSBB2+5VC2GNDA3GNDB3+5VC3+5VA4INTD#B4+5VC4INTB#A5INTA#B5GNDC5INTC#A6PERR#B6GNDC6GNDA7+3.3VB7GNDC7IDSELA8+3.3VB8+VI0C8GND<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1如图2和表1所示，本实用新型进一步的创新点在于，对于针孔式扩展连接器的信号分布上优先考虑高速控制信号走线，并使得高速控制信号针脚的相邻位置设置至少一个地信号针脚，优选的，将高速控制信号针脚的周围均设置地信号针脚。在具体设计中，该高速控制信号针脚可包括插槽12上的FRAME(PCI帧信号)、CLOCK(时钟信号)，A/D(地址/数据信号)以及一些控制信号。基于该创新点，对于针孔式连接器的系统PCI插槽11也在其上的高速控制信号针脚的周围设置地信号针脚。本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。权利要求一种工业控制计算机的针孔式板卡结构，包括工控机底板，以及安装在所述工控机底板上的功能板；所述工控机底板与所述功能板之间设有将两者固定电连接的针孔式总线连接器；所述总线连接器包括PCI段，其特征在于，在所述工控机底板上还设置有扩展功能子卡，所述工控机底板与所述扩展功能子卡之间设置有将两者固定电连接的针孔式扩展连接器。2.根据权利要求1所述的针孔式板卡结构，其特征在于，所述针孔式扩展连接器包括高速控制信号插槽或针脚，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有至少一个地信号插槽或针脚。3.根据权利要求2所述的针孔式板卡结构，其特征在于，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有两个或三个地信号插槽或针脚；或在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置均设置为地信号插槽或针脚。4.根据权利要求2所述的针孔式板卡结构，其特征在于，所述高速控制信号包括PCI帧信号、时钟信号，以及地址/数据信号。5.根据权利要求14任一所述的针孔式板卡结构，其特征在于，所述PCI段包括设置在工控机底板上的底板PCI构件；所述针孔式扩展连接器包括设置在工控机底板上的底板扩展构件；所述底板扩展构件靠近底板PCI构件的附件。6.根据权利要求5所述的针孔式板卡结构，其特征在于，所述底板扩展构件为针孔式插槽，在所述扩展功能子卡上与所述插槽配合的针脚；或者，在所述扩展功能子卡上设置针孔式插槽，所述底板扩展构件为与所述插槽配合的针脚。7.—种工控机用底板，在所述底板上设置有针孔式系统插槽或针脚，在所述底板上安装有功能板；所述底板与所述功能板之间设有将两者固定电连接的针孔式总线连接器；所述总线连接器包括PCI段，其特征在于，在所述底板上还设置有扩展功能子卡，所述底板与所述扩展功能子卡之间设置有将两者固定电连接的针孔式扩展连接器；在所述底板上还设置有至少一组针孔式扩展插槽或者针脚。8.根据权利要求7所述的底板，其特征在于，所述扩展插槽或者针脚包括高速控制信号插槽或针脚，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有至少一个地信号插槽或针脚。9.根据权利要求8所述的底板，其特征在于，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置设置有两个或三个地信号插槽或针脚；或者，在所述高速控制信号插槽或针脚的相邻位置均设置为地信号插槽或针脚。10.根据权利要求7所述的底板，其特征在于，所述扩展插槽或者针脚在底板上且靠近所述系统插槽或针脚的位置处设置。专利摘要本实用新型涉及针孔式板卡结构及其底板，该板卡结构包括工控机底板和功能板，以及两者固定电连接的针孔式总线连接器；总线连接器包括PCI段，在工控机底板上还设置有扩展功能子卡，及将工控机底板与扩展功能子卡固定电连接的针孔式扩展连接器。使扩展功能子卡与底板的总线扩展接口的连接绝对可靠，特别适合环境比较恶劣的地方使用，使得底板不易变形；另外，系统扩展接口在信号分布上优先考虑高速控制信号走线，并设置地信号和高速控制信号的针脚相邻，从而避免由于信号传输线上存在较大的分布电容的影响，从而增强了信号的完整性，同时，还增强了EMC性能，增强了高速信号对地的参考和屏蔽作用。再进一步地，使得总线扩展接口的PCI信号到系统PCI接口卡的走线较短。文档编号G06F1/18GK201489393SQ20092013232公开日2010年5月26日申请日期2009年6月1日优先权日2009年6月1日发明者郑志红,陈勇申请人:研祥智能科技股份有限公司