一种基于全志a80arm处理器的cpci板卡的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及计算机设备，具体涉及一种基于全志A80ARM处理器的CPCI板卡。
【背景技术】
[0002]CPCI架构的服务器是一种广泛应用于工业控制领域的高密度灵活的工控产品，在传统的CPCI服务器解决方案中，在处理器方面一般采用国外品牌的基于x86架构、ATOM架构或ARM架构的处理器作为CPCI服务器板卡的主处理，在军工、电力、银行等对安全保密要求高的应用场景下无法适用。其中基于x86架构或ATOM架构的处理器作为CPCI服务器板卡的主处理器，这类处理器存在功耗大和成本高的缺点。另有一些采用低端的型号较老的ARM架构32位处理器的方案，这类方案性能较差，地址寻址范围有限，处理器内不带GPU，无法胜任高性能的数据分析应用场景。在主存储器方面一般采用SD FLASH或再加上一个SATA的机械硬盘作为主存储器，这类方案存在读写速度慢、体积大和容易损坏的缺点。在对外通信接口方面，部分ARM处理器在不带PC1-E总线接口且仅有一路对外百兆网络接口，仅能实现I路对外的百兆网络输出，数据吞吐量低，无法实现双网冗余备份功能。板卡的串口未实现隔离，存在由于串口故障导致板卡损坏的风险，部分基于串口隔离芯片的串口隔离方案成本较高。在内存方面，由于处理器的能力限制，一般仅配备低于8GB的低速率内存颗粒，性能较差。
【实用新型内容】
[0003]实用新型目的:为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于全志A80ARM处理器的CPCI板卡解决方案，提供了一种化板卡的方案，解决ARM处理器性能不够；硬盘性能差、体积大、寿命短；串口通信不安全；串口隔离方案成本高；无法实现高吞吐量双千兆网络冗余备份问题。
[0004]技术方案:一种基于全志A80ARM处理器的CPCI板卡，其特征在于，包括一颗全志A80ARM处理器；板卡上包含两路千兆网卡，处理器连接第一路千兆网卡再直接与CPCI连接器连接，处理器的一路USB2.0接口通过一个USB2.0转SATA2芯片与一个ΜΙΝΙ-SATA接口的SATA固态硬盘连接；处理器的一路USB3.0接口通过一个拨位开关分出两路，一路USB3.0给第二路千兆网卡使用、即通过一个USB3.0转千兆以太网芯片与第二路千兆网卡连接再与CPCI连接器连接，另一路通过一个MICR0-USB接口延伸至板边作为系统烧写接口 ；处理器通过连接两个HCPL0600高速光耦和一个PC357低速光耦，再通过RS-485收发芯片与CPCI连接器连接；RS-485串口的供电通过一个电源隔离芯片实现电源隔离；处理器连接一个TTL串口收发芯片和一个TTL串口接口 ；处理器与一个EMMC存储器连接；处理器内存接口连接一组DDR3的内存颗粒；CPCI连接器的电源部分与板卡上的电源模块连接，电源模块对板卡所有器件供电。
[0005]板卡上的处理器是基于全志A80ARM处理器。
[0006]板卡上通过USB转SATA芯片扩展出一路SATA2接口。
[0007]板卡上包含的固态硬盘是MIN1-SATA接口的SATA2固态硬盘，能自由在板卡的MINI SATA接口上插拔。
[0008]板卡上通过USB3.0转千兆以太网接口芯片扩展一路千兆网口。
[0009]板卡上的DDR3内存是由4颗FBGA96封装16bit数据位宽的IGB DDR3L内存颗粒组成的。
[0010]板卡上的CPCI连接器是I个ERNI 354142110PIN的连接器，其引脚定义为自定义。
[0011]板卡上的通过一个RS485芯片、两个HCPL0600高速光耦、一个PC357低速光耦和一个电源隔离芯片构建了一个隔离串口。
[0012]典型的是基于一颗全志A80ARM处理器的CPCI板卡；处理器直接连接一个路千兆网卡，再与CPCI连接器相连构成一路千兆对外接口。处理器的USB3.0接口通过一个USB3.0转千兆以太网芯片与一路千兆网卡连接，再与CPCI连接器相连构成另一路千兆对外接口。实现板卡的双千兆网络冗余备份功能；处理器的USB2.0接口连接一个USB2.0转SATA芯片，再通过一个ΜΙΝΙ-SATA连接器与一个SATA2的固态硬盘连接，实现高速稳定的扩展存储功能；处理器的一个串口接口通过一个TTL收发芯片和一个4PIN连接器实现板卡对外的调试接口 ；
[0013]处理器的FLASH接口与emmc存储器连接，构成板卡的主存。
[0014]有益效果:
[0015](I)本实用新型基于一个全志A80ARM处理器实现板卡方案，适用与军工、电力、银行等对安全保密要求高的应用场景。
[0016](2)本实用新型选用I颗集成了高性能GPU的全志A80ARM处理器作为主处理器，其主频能达到1.SG，可实现8核心32位扩展地址寻址能力。结合处理器内部集成的高性能64核心GPU，实现强大的图形处理和并行计算能力，极大的提高了服务器刀片的性能，适应复杂的高性能数据分析计算应用场景。
[0017](3)本实用新型板卡上通过一个USB转SATA芯片，扩展了一个SATA接口，弥补了原有芯片对外接口不足的缺点。
[0018](4)本实用新型经过ΜΙΝΙ-SATA接口连接了一个SATA2高性能固态硬盘，与传统的机械硬盘相比，使用寿命更长且读写性能更强。
[0019](5)本实用新型通过一个拨位开关将一路USB3.0接口扩展为两路，分别给千兆网口和系统烧写接口使用。
[0020](6)本实用新型板卡通过一个USB转千兆以太网芯片扩展了一路对外千兆网络接口，弥补了原有芯片对外网络接口不足的缺点。
[0021](7)本实用新型板卡上包含了两个千兆网卡，实现双千兆网冗余备份功能，提数据传输性能和高可用性。
[0022](8)本实用新型在板卡上通过RS-485的串口通信芯片、光耦和电源隔离芯片实现了一个完全隔离的对外串口，避免了因为串口总线故障或其他板卡串口故障而导致本地板卡损坏的问题，且本隔离方案具备较低成本的特点。
[0023](9)本