本实用新型属于计算机技术领域，具体是涉及一种车载加固式插箱计算机的主机。
背景技术：
在侦察车或者其他特种车辆上，无论是车电控制、功能辅助又或者数据计算处理，都需要用到计算机，计算机已经成为特种车辆必不可少的设备。但是通用的计算机无论在性能还是在可靠性上均无法满足整车严格的使用环境，且通用计算机不便于维修，无法进行模块式替换，不利于底层维护。因此，发展加固式插箱计算机成为车载计算机需求的一个重要方向。
目前国内外使用的车载式计算机，基本采用KVM终端设备加主机方式，主机作为核心单元，插入机柜中位于车后方，便于加固，KVM设备安排在每个乘员席位上，用于操作。在切换使用模式上分两种，一种为服务器模式，采用身份登录方式操作，另外一种为采用系统镜像方式给各个席位提供操控，以此来实现席位切换。此种实现方式，对主机的性能要求非常苛刻，主机需要满足服务器架构，具有较高的处理能力，造价昂贵。还有一种方式，采用通用计算机外设连接方式，将KVM终端设备作为主机的外设，使用USB线缆进行操控通信。此种方式，成本较低，但是USB线缆长距离传输可靠性较低，容易出现USB 设备无法识别等不稳定现象。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种信息处理机实现了低成本席位切换控制，并解决了 USB长距离通信带来的操控不稳定等问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：信息处理机主机，是一种车载加固式插箱计算机的主机，包括三个单元功能板卡，与功能板卡对应的高速背板、VGA切换卡和后IO 板卡，电源卡，高速混插连接器，以及控制面板，其中各单元功能板卡连接对应高速背板，三个高速背板一方面依次连接后连接电源卡，另一方面连接对应VGA切换卡和后IO板卡，电源卡及各VGA切换卡和后IO板卡通过高速混插连接器连接KVM终端设备，所述第一单元功能板卡包括主控卡、控制CAN卡、操控CAN卡，所述第二单元功能板卡包括主控卡、SDI视频采集卡、控制CAN卡、操控CAN卡，所述第三单元功能板卡包括主控卡、 AV视频采集卡、控制CAN卡、操控CAN卡，主控卡连接对应单元功能板卡上的控制CAN 卡、操控CAN卡、SDI视频采集卡和AV视频采集卡。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：1)本实用新型具有实时CAN、以太网和串口服务，能够提供实时的任务设备控制和通信功能；2)本实用新型具有高可用性，3 个主控单元的每个单元既能单独使用，也支持备份工作模式，各单元间支持互操作功能；3) 本实用新型席位配置灵活，能够实现两两互切，在某个席位出现故障时，其他席位能够快速切换并接替工作。
附图说明
图1是本实用新型所采用的信息处理机系统连接示意图；
图2是本实用新型所采用的信息处理机内部框架示意图；
图3是本实用新型所采用的CAN网操控数据流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型方案。
如图1-2所示的信息处理机主机，是一种车载加固式插箱计算机的主机，包括三个单元功能板卡，与功能板卡对应的高速背板、VGA切换卡和后IO板卡，电源卡，高速混插连接器，以及控制面板，其中各单元功能板卡连接对应高速背板，三个高速背板一方面依次连接后连接电源卡，另一方面连接对应VGA切换卡和后IO板卡，电源卡及各VGA切换卡和后 IO板卡通过高速混插连接器连接KVM终端设备，所述第一单元功能板卡包括主控卡、控制 CAN卡、操控CAN卡，所述第二单元功能板卡包括主控卡、SDI视频采集卡、控制CAN卡、操控CAN卡，所述第三单元功能板卡包括主控卡、AV视频采集卡、控制CAN卡、操控CAN 卡，其中主控卡连接对应单元功能板卡上的控制CAN卡、操控CAN卡、SDI视频采集卡和 AV视频采集卡，第一主控卡连接第一控制CAN卡和第一操控CAN卡，第二主控卡连接SDI 采集卡、第二控制CAN卡和第二操控CAN卡，第三主控卡连接AV采集卡、第三控制CAN 卡和第三操控CAN卡。
下面对各模块进行详细的介绍。
电源卡为信息处理机主机的电源模块，包括1路5V长供电模块，使用怀格模块 (V24C5T100BL)实现24V转5V，悬空控制管脚，实现长供电随整机上电，3路可控12V供电模块，使用怀格模块(V24C12T100BL)实现24V转12V，由主控卡上控制启动的CPLD进行启动控制，在输入端电源卡具有电源输入反接保护装置、输入抗浪涌冲击保护装置，在输出端电源卡使用SN74HC14D对控制信号进行延时控制，实现3路差别延时上电。
主控卡为信息处理机主机的核心模块，作为每个单元的数据接收处理的核心单元，并提供丰富的外设接口。主控卡主要由包括核心板(TS77 3517)、核心底板模块、128G固态硬盘、4G内存和外设接口，核心板与核心底板之间为标准COME接口，在地板上进行接口扩展，其中外部接口包括Mini PCIE、千兆以太网口、VGA接口、USB接口、SATA接口等，硬盘具有智能销毁功能，可进行一键数据销毁。
控制CAN卡为信息处理机主机的外部通信控制模块，对外提供4路RS232串口以及链路高速CAN接口。控制CAN卡主要包括高速CAN模块和串口转换电路，其中高速CAN模块使用标准Mini PCIe双路CAN模块，实现双路CAN总线通信，串口转换电路，采用USB转串芯片FT4232HL，实现USB接口一分四，对外提供4路RS232接口。
操控CAN卡为信息处理机主机内部操控数据模块，提供多路USB转CAN，用于接收 KVM终端设备键盘、触摸屏、轨迹球、摇杆等控制命令。操控CAN卡主要由CAN收发控制电路以及USB转换电路组成，使用4路CAN收发器SJA1000T以及USB转CAN芯片 CY7C68013，实现CAN控制命令上传，用于接收KVM终端设备键盘、触摸屏、轨迹球、摇杆等控制命令，并执行相应操作。
SDI采集卡为信息处理机主机的数字高清视频采集模块，为信息处理机主机提供双路高清视频采集、处理，由标准PCIE视频采集模块SC0N1 MC SDI和底板组成，最大支持两路最大帧率1920×1080@30fps同时采集，且支持H.264软件压缩、视频裁剪以及自动去交错等功能；
AV采集卡为AV采集卡为信息处理机主机的模拟标清视频采集模块，为信息处理机主机提供双路标清视频采集、处理，由PCIE视频采集模块SC330N4MC和自制底板组成，最大支持两路最大帧率720*480@30fps/720*576@25fps同时采集，支持H.264软件压错、NTSC/PAL自适应识别、影像抓拍、自动去交错等功能；
GA切换卡为信息处理机主机中VGA信号源分配模块，为每个KVM终端设备提供可选的VGA信号源。VGA切换卡由主控电路和VGA信号切换电路组成，其中主控电路使用 STM32作为主控芯片，配合CAN收发器，接收CAN控制命令，由专用VGA信号切换芯片 MAX4885AE执行相应命令进行切换，实现VGA信号3选1，为信息处理机主机对外提供可控的VGA信号源；
高速背板采用先进的CPCIe背板，符合CompactPCI Serial 2011版规范，具有高总线数据吞吐量，增加总线通道数量，使无压缩视频信号采集和传输成为可能，提高了图像的分辨率和清晰度；
后IO卡在电气接口上符合CompactPCI Serial 2011版规范，只在结构尺寸上根据设备大小进行了调整，主要由专用功能连接器与PCB板组成，为系统提供了VGA信号、千兆网口、USB信号、硬盘及主控卡工作状态信号、硬盘销毁触发信号、系统复位、启动信号、SDI 视频信号、AV视频信号、串口、CAN等多种信号转接输入输出。
本实用新型的信号处理机主机具有如下功能：
显示方面，在信息处理机主机中配置三块VGA切换卡，每个VGA切换卡独立行使 VGA信号3选1功能，并独占一个切换控制命令CAN ID，内部连线采用3×3方式，确保每个VGA切换均有3个单元的VGA信号输入源。当操控CAN网上出现显示切换命令时， VGA切换卡根据ID识别是否为自己接收的命令，识别为自己ID后，再根据命令执行相应的VGA信号切换，最终实现信息处理机主机对外3路均可控的3选1VGA接口。
操控方面，在KVM终端设备中配置有切换器模块，用于将KVM上触摸屏、键盘、轨迹球、摇杆等接口不一的控制命令全部转换为不同CAN ID的CAN数据，此时的CAN ID 不仅要区分开3台KVM终端设备，同时也区分出不同设备上相同的控制方式(即不同的 KVM终端设备上的触摸屏数据，也采用不同的ID，以此来避免错误操控)。与此对应，在信息处理机主机中，每个单元均配置的一张操控CAN卡，操控CAN卡上实现了CAN数据到USB的转换功能，每种控制方式的数据均有一路CAN转USB电路相对应，用于USB 数据上传，如图3所示。
操控切换，当出现某个席位切换时，对应KVM终端设备中的切换器模块，会将本席位的CAN ID进行替换。例如席位1设备使用的ID为0x01，席位2设备使用的ID为0x02，当席位 1切换至席位2时，此时席位1KVM终端设备中切换器模块会将所有命令的ID改为0x02，以此实现操控切换。