专利名称：嵌入式计算机集中通信控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种嵌入式计算机集中通信控制装置，尤其涉及应用于电力、煤矿、电 信、军工领域中的高性能、多通信接口模式、高可靠性的嵌入式计算机集中通信控制装置。
背景技术：
现代电力和煤矿自动化科技的高速发展，需要集中通信控制装置的数据处理能力 大幅度提高，而目前常规的工业计算机不能达到这样的高要求，为此，基于高性能、多种通 信端口的研究开发就尤为必要。一个电力自动化系统是一个典型的层次结构，越向上层对 通信集中控制器的通信端口以及通信处理能力的要求就越高，同时对可靠性的要求也越 高，不同功能模块对计算机的处理要求不相同，数据信息交换的量也不同。目前常规的产品 在单端口，低速率的通信管理方面已具备较成熟的技术储备，而在高性能和高通信数据处 理能力方面和国际先进水平还有明显的差距。在恶劣高温的环境下不能够稳定工作。
发明内容
本发明目的是提供一种嵌入式计算机集中通信控制装置，以提高单系统的在被 动散热的条件下宽温工作、系统性能、多通信端口实时通信和通信数据处理能力，增加系统 稳定性。本发明的一技术方案是一种嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于其包 括主系统板、与主系统板相连并采用PCI总线的扩展板、安装在主系统板上的硬盘扩展 板、与扩展板分别相连的第一、二功能板、以及电源模块。本发明进一步包括前面板、后面板、覆盖在前、后面板上方的上面板、以及位于上 面板一侧并与后面板相连的机箱散热器，其中所述主系统板、扩展板和第一、二功能板均在 由前面板、后面板、上面板界定的范围之内。本发明中所述主系统板包括有一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散热器、和连 接主芯片散热器和机箱散热器之间的一导热管。本发明中所述主芯片散热器和机箱散热器均呈多翅型形状，并采用铝材料，而导 热管采用紫铜材料。本发明中所述后面板包括与主系统板相连的主连接端、与第二功能板相连的第一 连接端、与第一功能板相连的第二连接端、以及与电源模块相连的电源连接端。本发明中所述主连接端至少包括1个VGA视频模拟输出插口、2个串行接口、2个 高速以太网接口，第一连接端至少包括若干个高速以太网接口或者若干串行接口，第二连 接端包括若干个高速以太网接口或者若干串行接口，电源连接端包括交流和直流输入接本发明的另一技术方案是位于机箱内的主系统板，并包括一主芯片、位于主芯片 上方的主芯片散热器；位于机箱内的且与与主系统板相连的扩展板；位于机箱内且与扩展 板分别相连的至少一功能板；位于机 内的电源模块；位于机箱外的机箱散热器；以及连接主芯片散热器和机箱散热器的导热管。本发明优点是本发明通过导热管将主芯片的热量传导至位于外界的机箱散热器上，从而降低主 芯片的温度，确保系统的宽温工作，由此使该装置适用于任何工业领域中的恶劣环境。同时 还提高了系统的多通信端口实时通信和通信数据处理能力和性能，并增加系统稳定性。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的另一角度下的立体结构示意图；图3为本发明的俯视示意图，且上面板被移除；图4为本发明的功能模块示意图。
具体实施例方式实施例参考图1-4所示，本发明提供了一种嵌入式计算机集中通信控制装置的 一个具体实施例，其为一机箱并包括前面板10、后面板30、覆盖在前、后面板(10、30)上方 的上面板20、以及位于上面板20 —侧并与后面板30相连的机箱散热器40。机箱散热器40 采用多翅型形状，有效的提高了散热表面积，由此更为有效地将温度传导至空气中。在该机 箱内还设有主系统板100、与主系统板100相连并采用PCI总线的扩展板200、安装在主系 统板100上的硬盘扩展板108、与扩展板200分别相连的第一、二功能板(300、302)、以及电 源模块400，其中主系统板100与扩展板200之间、和扩展板200与功能板之间的接口均采 取DIN 41612机械接口，DIN41612是广泛应用于工业领域的连接器，有多种规格，本实施例 中所采用的为96针脚连接器，规格为94mmX85. 2mm。其中扩展板200采用母连接器500，而 主系统板100和功能板采用公连接器。PCI总线即外围设备互联之意，1992年由Intel发 布，很快成为商业PC机总线标准。PCI是一种独立于处理器的数据总线，总线速度可达到 66MHZ，理论数据处理能力32位为264MB/s，64位为528MB/s，因此非常适合在高速计算和 数据通讯领域中应用。而本发明采用上述接口和总线技术，即DIN-PCI总线结构的设计和 可重构技术，通过两个功能板扩展出8个PCI总线，每个功能板上有4个独立的PCI通道，可 确保每个功能板使用最少一个PCI总线，而最多使用4个PCI总线。而现有的PCI板连接 都是带一个PCI总线，而本发明的DIN接口则可带4个PCI总线，更有利于数据的传输。为 便于4个PCI总线工作，需对DIN-PCI做独特的定义，即重新定义信号，现有的PCI连接器都 只有一组CLK、IDSEL、GNT、REQ信号，而本发明的DIN接口具有4组CLK、IDSEL、GNT、REQ信 号，以同时支持4组PCI设备，并且在DIN上实现了一组串并共用总线(SPB)，SPB包括以下 信号 SPB_AD[3. . 0]、SPB_CS1、SPB_CS2、SPB_RESET#、SPB_WD、SPB_RD、SPB_CLK、SPB_DATA, 由此DIN接口承载了 4组PCI总线、一组SPB总线，通过SPB总线可用于功能板(300，302) 与扩展板200和前面板10之间的通信，用户可通过前面板10的警示灯了解功能板(300， 302)的工作状态。采用DIN接口，可让这种连接适应较苛刻的工业环境使用，连接紧固，不 易受粉尘影响，而技术上使用了与PCI总线一致的信号，但线序做了修改，使信号的完整性 得到提高，进一步满足工业环境使用。
主系统板100带有一主芯片(未图示)，为便于该主芯片及时散热，在其上方设置 有呈多翅型形状的一主芯片散热器102，且通过一导热管104与位于机箱外侧的机箱散热 器40进行相连，更利于散热，其中主芯片散热器102和机箱散热器40均选用铝材料。当然 为进一步提高散热和增加导热性能，也可进一步通过导热体106来将主芯片散热器102与 机箱散热器40进行相连，导热管104和导热体106结构相同，且均选用紫铜材料。硬盘扩 展板108通过铜柱固定在主系统板100上，并通过44个针脚的2. Omm间距排线与主系统板 100上的44针脚的插头相连，另外还有一根SATA硬盘连接线连接到硬盘扩展板108的背 面，再通过印刷电路板上的印刷线路连接至SATA硬盘连接器，而硬盘是放置在印刷电路板 上，可同时连接IDE设备、CF卡设备、SATA硬盘设备。前面板10具有人机界面模块，至少包括与系统模块100串口相连的单片机CPLD 12、若干个人机按钮14、LCM人机显示屏16、若干个信号灯18、若干个警示灯19。 后面板30包括与主系统板100相连的主连接端32、与第二功能板302相连的第一 连接端34、与第一功能板300相连的第二连接端38、以及与电源模块400相连的电源连接 端36。其中主连接端32包括1个VGA视频模拟输出插口、1组键盘鼠标输入接口、2个串 行接口、2个高速以太网接口、2个USB接口。第一连接端34包括4个高速以太网接口或者 4到8个串行接口，第二连接端38包括4个高速以太网接口或者4到8个串行接口。电源 连接端36提供了交流和直流输入接口、和大地接口。通过上述接口，可实现多种通信接口， 如高速以太网(光纤型)，高速以太网(电口型)，串行通信口，CAN总线通信口，数字量开 入开出口等。由此在通信中实现集中管理及控制，实现通信数据的高速处理计算等工作。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发 明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于其包括主系统板(100)、与主系统板(100)相连并采用PCI总线的扩展板(200)、安装在主系统板(100)上的硬盘扩展板(108)、与扩展板(200)分别相连的第一、二功能板(300、302)、以及电源模块(400)。
2.根据权利要求1所述的嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于其进一步包 括前面板(10)、后面板(30)、覆盖在前、后面板(10、30)上方的上面板(20)、以及位于上面 板(20) —侧并与后面板(30)相连的机箱散热器(40)，其中所述主系统板(100)、扩展板 (200)和第一、二功能板(300,302)均在由前面板(10)、后面板(30)、上面板(20)界定的范 围之内。
3.根据权利要求2所述的嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于所述主系统 板(100)包括有一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散热器(102)、和连接主芯片散热器 (102)和机箱散热器(40)之间的一导热管(104)。
4.根据权利要求3所述的嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于所述主芯片 散热器(102)和机箱散热器(40)均呈多翅型形状，并采用铝材料，而导热管(104)采用紫 铜材料。
5.根据权利要求2或3或4所述的嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于所 述后面板(30)包括与主系统板(100)相连的主连接端(32)、与第二功能板(302)相连的第 一连接端(34)、与第一功能板(300)相连的第二连接端(38)、以及与电源模块(400)相连 的电源连接端(36)。
6.根据权利要求5所述的嵌入式计算机集中通信控制装置，其特征在于所述主连接 端(32)至少包括1个VGA视频模拟输出插口、2个串行接口、2个高速以太网接口，第一连 接端(34)至少包含若干个高速以太网接口或者若干串行接口，第二连接端(38)包括若干 个高速以太网接口或者若干串行接口，电源连接端(36)包括交流和直流输入接口。
7.一种嵌入式计算机集中通信控制装置，其包括一机箱，其特征在于其包括位于机箱内的主系统板(100)，并包括一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散热器 (102)；位于机箱内的且与与主系统板(100)相连的扩展板(200)；位于机箱内且与扩展板(200)分别相连的至少一块功能板(300、302)；位于机箱内的电源模块(400)；位于机箱外的机箱散热器(40)；以及连接主芯片散热器(102)和机箱散热器(40)的导热管(104)。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式计算机集中通信控制装置，其包括主系统板、与主系统板相连并采用PCI总线的扩展板、与扩展板分别相连的第一、二功能板、以及电源模块。本发明采用了铜管导热技术将主芯片的热量传导至机箱侧壁的散热器上，从而降低主芯片的温度，尤其适用于工业领域中的恶劣环境。同时还提高了系统的处理能力和性能，并增加了系统稳定性。
文档编号G06F1/16GK101980100SQ201010531778
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者姬磊 申请人:南京畅洋科技有限公司