专利名称：基于arm9的cpci主控板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工控机测控设备，具体讲是关于一种基于ARM9的CPCI主控板。
背景技术：
CPCI是一种新的开放的工业计算机标准，它是PCI总线技术和成熟的欧式卡组装技术的结合，采用CPCI既能即时吸取PC机最新技术的成果，又具有满足通信和工业实时应用所必要的坚固、可靠、模块化、易使用、易维护的优点。CPCI工控机包括CPCI主控板和CPCI背板两部分:但是，传统的工控机往往由于板卡结构设计不合理，而造成体积比较大，功耗大，移动性差，可扩展性小。同时因为使用windows操作系统，也容易受病毒侵染，此外它的抗震、防尘能力也比较差，对环境要求比较闻。
发明内容因此，为了解决上述问题，本实用新型提供一种体积小、功耗小的基于ARM9的CPCI主控板，该主控板采用嵌入式处理器ARM9，植入Iinux操作系统构，同时该主控板不仅具有标准的 CPCI 接口，也增加了扩展接口(USB、RS232、RS422、RS485、CAN、LCD、10、ADC、DAC、I2C，EF等)，增加了系统的扩展功能。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种基于ARM9的CPCI主控板，其特征在于:包括核心模块和CPCI扩展板，所述核心模块通过扩展总线及精密接插件与CPCI扩展板相连接，所述核心模块主处理器为ARM9，配备256MB DDR2 SDRAMU28MB NANDFlash、电源晶振辅助电路、以太网PHY ;所述CPCI扩展板采用PCI9054作为PCI控制器，并扩展 RTC、WDT、ADC、DAC、GPIO、LCD、CF、USB、CAN、RS232/422/485、SP1、IIC。所述主处理器采用ATMEL的工业级AT91SAM9G45，400MHz。所述主处理器中植入Linux操作系统。所述CPCI主控板复合6U标准设计，外形尺寸为:233.35mmX 160mm。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、嵌入式ARM-CPCI工控机可以代替公司目前基于X86系列的产品，降低产品成本，同时也可是产品形成统一平台，为产品模块化提供了条件，进而使公司产品大规模生产奠定了基础。2、基于ARM9的主控板，功耗低、可靠性高、性价比高、抗冲击性、防异物和病毒侵入，占用空间小，在工业领域特别是一些对系统体积有很高要求的高科技领域，如宇航，交通以及环境比较恶劣的地方，都有很好的应用。而且它在网络方面也有很大的优势，组网能力强，能组成大型的网络监控系统。
图1是CPCI主控板结构布局图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1所示，本实用新型中，CPCI主控板从结构上可分为两个部分:基于工业级ARM9的核心模块I和CPCI扩展板2。ARM9核心模块I通过扩展总线及精密接插件与CPCI扩展板2相连接。ARM9核心模块I作为主控系统实现系统的存储与运算功能，同时ARM9核心模块I完成对CPCI扩展板的数据读取和控制。ARM9核心模块I采用ATMEL的工业级AT91SAM9G45(ARM9/400MHz)作为主处理器，配备 256MB DDR2 SDRAMU28MB NAND Flash、电源晶振辅助电路、以太网PHY等部件。CPCI扩展板2采用PCI9054作为PCI控制器，满足工业现场对CPCI总线的访问要求，并扩展系统所需要的 RTC、WDT、ADC、DAC、GPIO、LCD、CF、USB、CAN、RS232/422/485、SP1、IIC等部件。在ARM9核心模块I主处理器中，采用的嵌入式处理器CPU是ARM9，考虑到了为将来提升速率的需求，本系统采用ARM公司生产的ARCH系列，保证系统在选择CPU上更加广阔，比如为了提升速率可以用A8、A9系统的处理，其主频可以达到IGH以上。Linux是一个成熟而稳定的网络操作系统。将Linux植入嵌入式设备具有众多的优点。首先，Linux的源代码是开放的，任何人都可以获取并修改，用于开发自己的产品。其次，Linux是可以定制的，其系统内核最小只有约134kB。一个带有中文系统和图形用户界面的核心程序也可以做到不足1MB，并且同样稳定。另外，它和多数UNIX系统兼容，应用程序的开发和移植相当容易。同时，由于具有良好的可移植性，人们已成功使Linux运行于数百种硬件平台之上。总之，Linux的众多优点使它在嵌入式领域获得了广泛的应用。基于上述特性，本实用新型选择嵌入式Linux作为CPCI主控板的操作系统。基于Linux操作系统的CPCI主控板的驱动程序实现数据的采集和以及所有外部设备的控制，所有的驱动程序中都有包括上行和下行的操作，所有下行操作都通过ioctl和write来实现；上行操作都通过ioctl和read配合来实现。所有驱动程序的设备号都是操作系统动态分配的，设备节点也都是驱动程序自身创建的；驱动程序主要包括=CPCI驱动、以太网驱动、USB驱动、RS232驱动、RS422驱动、RS485、CAN驱动、LCD驱动、按键驱动、ADC驱动、DAC驱动、I2C驱动，EF屏驱动。根据PICMG规范，CPCI可分为3U和6U标准，本实用新型的CPCI主控板按6U标准设计，外形尺寸为:233.35mmX 160mm，相关连接器有用作32位PCI，用作64位PCI，后面板I/O或系统槽功能。
权利要求1.一种基于ARM9的CPCI主控板，其特征在于:包括核心模块和CPCI扩展板，所述核心模块通过扩展总线及精密接插件与CPCI扩展板相连接，所述核心模块主处理器为ARM9，配备256MB DDR2 SDRAMU28MB NAND Flash、电源晶振辅助电路、以太网PHY ;所述CPCI扩展板采用 PCI9054 作为 PCI 控制器，并扩展 RTC、WDT、ADC、DAC、GPIO、LCD、CF、USB、CAN、RS232/422/485、SP1、IIC。
2.根据权利要求1所述的基于ARM9的CPCI主控板，其特征在于:所述主处理器采用ATMEL 的工业级 AT91SAM9G45，400MHz。
3.根据权利要求1或2所述的基于ARM9的CPCI主控板，其特征在于:所述CPCI主控板复合6U标准设计,外形尺寸为 :233.35mmX 160mm。
专利摘要本实用新型公开一种基于ARM9的CPCI主控板，其特征在于包括核心模块和CPCI扩展板，所述核心模块通过扩展总线及精密接插件与CPCI扩展板相连接，所述核心模块主处理器为ARM9，配备256MB DDR2 SDRAM、128MB NAND Flash、电源晶振辅助电路、以太网PHY；所述CPCI扩展板采用PCI9054作为PCI控制器，并扩展RTC、WDT、ADC、DAC、GPIO、LCD、CF、USB、CAN、RS232/422/485、SPI、IIC。本实用新型基于ARM9，功耗低、可靠性高、性价比高、抗冲击性、防异物和病毒侵入，占用空间小，在工业领域特别是一些对系统体积有很高要求的高科技领域，都有很好的应用。
文档编号G06F1/16GK203084609SQ201220734100
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者昝宝珠 申请人:北京航天福道高技术股份有限公司