一种cpci-e加固计算机主板的制作方法
【专利摘要】本实用新型的一种CPCI-E加固计算机主板，包括载板，载板的背面上设有COME模块和SATA硬盘，SATA硬盘与COME模块相连，载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块，PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIEX1总线连接COME模块，PCIE交换模块通过PCIEX16总线连接COME模块，所述电源模块连有用于提供电源输入的XP1扩展接口，电源模块为本实用新型中各电器元件供电。该方案结构简单，且采用PCIE总线扩展外部串口、网口功能接口，并采用COME模块，便于产品的升级与维护，且能够有效降低开发周期，开发成本低，实用性强。
【专利说明】—种CPC1-E加固计算机主板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加固计算机主板，具体是一种CPC1-E加固计算机主板。
【背景技术】
[0002]从上个世纪90年代至今，加固计算机从军工、国防走向了更多的应用领域。近年来，随着市场需求的不断变化，我国加固计算机逐步走向专业化道路，并向小型、便携、轻型化方向发展，体积更小、性能更稳定、使用更便携的加固计算机越来越符合市场的发展需求。
[0003]加固计算机主板作为加固计算机的核心，其决定着加固计算机的发展。
[0004]Compact PCI (Compact Peripheral Component Interconnect) 简 称CPCI，中文又称紧凑型PCI，是国际工业计算机制造者联合会(PCI IndustrialComputerManufacturer’ s Group,简称PICMG)提出来的一种总线接口标准。CPCI是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线，具有可热插拔、高开放性、高可靠性，广泛应用在通讯、网络、计算机电话数据采集和路由器、交换机等需要高可靠度、可长期使用的应用领域。
[0005]鉴于CPCI具有可热插拔、高开放性、高可靠性，当前的加固计算机普遍采用了基于CPCI总线的设计。但遗憾的是，CPCI在64位/66M总线接口下仅能提供最高每秒512MB的带宽，在这个以带宽为生命的海量数据时代，CPCI总线越来越显得力不从心，这制约了加固计算机的发展。因此，PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)于 2005年 7 月推出了 CPCI Express 草案 PCMG EXP.0 Rl.0。
[0006]CPC1-E最本质的理念在于可以用欧卡规格实现PC1-E总线的兼容，可以说CPC1-E的电气特性规范实质上就是PC1-E的电气规范。与早期的PCI体系相比，PC1-E最突出的特点表现在以下几个方面:①采用点对点的串行互联技术取代PCI的并行结构互联技术，不仅保证了高频率的工作能力，还可以为每一设备分配独享的通道带宽，保证了每个设备的带宽资源，提高了数据传输率；②采用全双工工作模式，发送数据和传输数据可以同时进行，相比于PCI在一个时钟周期内只能进行单向传输，提高了数据传输效率；③采用专用电缆可以将总线延伸到系统之外，增强了系统的扩展能力；④支持热插拔和热交换、QoS链接配置和公正策略、软件层与PCI兼容、先进错误报告和链路级的数据完整性等技术。CPC1-E不仅实现了体系结构升级和带宽的突破，还具备了高可靠性、模块化和可快速动态重组的特点。另外，PCI Express 2.0在PCI Express 1.0的基础上传输频率由2.5GHz提升至Ij5GHz，并且新增了动态连接功能和访问控制功能，可降低系统功耗和提高数据安全性能。
[0007]此外，现有采用了基于CPCI总线的设计的整板的加固计算机，在进行外部串口、网口等功能接口的扩展时，往往需要通过相关专业人员对BIOS进行更改，不但会增加开发的资金成本，还会增加开发的时间投入，使用非常不便。
实用新型内容[0008]本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术中的问题，提供一种CPC1-E加固计算机主板的技术方案，该方案结构简单，且采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口，同时采用了 COME模块，便于产品的升级与维护，且能够有效降低开发周期，开发成本低，实用性强。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下一种CPC1-E加固计算机主板，包括载板，所述载板的背面上设有COME模块，所述COME模块连有一 SATA硬盘，载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块，PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIE Xl总线连接COME模块，PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块，COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连，所述电源模块连有用于提供电源输入的XPl扩展接口。
[0010]COME模块具有可替换性，既能增强整个主板的灵活性，又便于产品的升级和更新，同时便于产品的后期维护。此外，COME模块通过PCIE Xl总线与所述的PCIE扩展网口模块相连、COME模块通过PCIE Xl总线与所述的PCIE扩展串口模块相连，COME模块通过PCIEX16总线与PCIE交换模块相连，模块化程度高，当原有产品中仅仅是模块损坏或载板损坏时，后期维护只需要更换损坏的部分即可，不但维护方便，且可以降低使用成本，实用性强。
[0011]所述的PCIE扩展网口模块包括PCIE扩展网口芯片，PCIE扩展网口芯片连有自适应网络接口，PCIE扩展网口芯片通过PCIE Xl总线与COME模块相连，PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
[0012]所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。RTL8111DL转网口芯片具有通过PCIE Xl总线扩展一个自适应的千兆网络接口的功能，从而实现本加固计算机主板与外界网络的连接；且该芯片具有外围电路相对简单、应用较为广泛、便于后期维护等优点。
[0013]所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
[0014]所述的PCIE扩展串口模块包括PCIE扩展串口芯片，PCIE扩展串口芯片通过PCIEXl总线与COME模块相连，PCIE扩展串口芯片连有四个全串口，所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片，所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。使用时，本实用新型所述主板通过串口电平转换芯片与外界设备进行通讯。
[0015]所述的PCIE扩展串口芯片采用0XPCIe954转串口芯片。0XPCIe954转串口芯片具有通过PCIE Xl总线扩展4个全功能串口的功能，而该芯片具有与0XPCIe958芯片封装及外围电路相同的特点，而OXPCIe958可扩展8个串口，这样的设计和选型有助于将来产品的升级。
[0016]所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
[0017]所述的PCIE交换模块包括PCIE Switch芯片，PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口，PCIE Switch芯片与电源模块相连。使用时，PCIE Switch芯片通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信。
[0018]所述的PCIE Switch芯片采用PEX8648芯片。PEX8648芯片是一个48通道、可灵活配置多达12个通道的PCIE总线交换芯片，该芯片可灵活配置通道为Xl，X2，X4，X8或X16的总线带宽，亦能方便后期产品的使用。
[0019]所述的电源模块采用电源转换芯片，电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路。
[0020]所述的SATA硬盘采用低温电子盘。
[0021]与现有技术方案相比，本实用新型的优点在于:
[0022](I)本实用新型的COME模块通过PCIE Xl总线与所述的PCIE扩展网口模块相连、COME模块通过PCIE Xl总线与所述的PCIE扩展串口模块相连，COME模块通过PCIE X16总线与PCIE交换模块相连，模块化程度高，当原有产品中的相关模块损坏时，后期维护只需要更换损坏的部分即可，不但维护方便，且可以降低使用成本，实用性强；
[0023](2)本实用新型采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口，不但便于以后本实用新型的升级，还可避免上述功能接口扩展过程对BIOS更改的需求，从而节约开发的流程与成本，实用性强；
[0024](3)本实用新型的核心模块采用COME模块，COME模块具有可替换性，不但可以增加整个加固机主板的灵活性，还便于产品的升级与更新，同时也便于产品后期的维护，实用性强；
[0025](4)本实用新型设有PCIE交换模块，且PCIE交换模块采用利用PCIE Switch芯片的扩展功能，PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口，可以通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口实现与外界设备的通信，能够摆脱大多数COME模块在PCIE总线数量上的限制，从而提高CPC1-E系列载板的性价比，进而提高本实用新型的性价比。
[0026]由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型的结构功能框图。
【具体实施方式】
[0028]为便于说明，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细描述。
[0029]如图1所示，本实用新型的一种CPC1-E加固计算机主板，包括载板，所述载板的背面上设有COME模块，所述COME模块连有一 SATA硬盘，载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块，PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIE Xl总线连接COME模块，PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块，COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连，所述电源模块连有用于提供电源输入的XPl扩展接口。
[0030]在上述实施方式中，所述的PCIE扩展网口模块包括一 PCIE扩展网口芯片，PCIE扩展网口芯片连有一自适应网络接口，PCIE扩展网口芯片通过PCIE Xl总线与COME模块相连，PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
[0031]在上述实施方式中，所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。
[0032]在上述实施方式中，所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
[0033]在上述实施方式中，所述的PCIE扩展串口模块包括一 PCIE扩展串口芯片，PCIE扩展串口芯片通过PCIE Xl总线与COME模块相连，PCIE扩展串口芯片连有四个全串口，即全串口 1、全串口 2、全串口 3和全串口 4，所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片，所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。
[0034]在上述实施方式中，所述的PCIE扩展串口芯片采用0XPCIe954转串口芯片。
[0035]在上述实施方式中，所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
[0036]在上述实施方式中，所述的PCIE交换模块包括PCIE Switch芯片，PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口，PCIE Switch芯片与电源模块相连。
[0037]在上述实施方式中，所述的PCIE Switch芯片采用PEX8648芯片。
[0038]在上述实施方式中，所述的电源模块采用电源转换芯片，所述的电源转换芯片采用凌特公司的电源转换芯片，电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路，且电源转换效率均在95%以上。
[0039]在上述实施方式中，所述的SATA硬盘采用低温电子盘。
[0040]使用时，COME模块为本实用新型的核心模块，是整个加固计算机主板的控制中心，包含CPU、内存等，在COME模块的控制下，通过XPl扩展接口与外界电源相连，从而通过电源模块为本实用新型中各电器元件供电；通过SATA硬盘进行加固计算机运行及相关数据的存储；通过自适应网络接口实现与外界网络的连接，通过串口电平转换芯片与外界设备进行通讯，并通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信。
[0041]综上，本实用新型采用PCIE总线扩展外部串口、网口等功能接口，并采用COME模块作为该加固计算机主板的核心模块，在产品升级、维护等方面具有较强的优势，有利于后期同类产品的升级和维护，实用性强。
[0042]此外，本实用新型利用PCIE Switch芯片的扩展功能，通过XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口与外界设备进行通信，摆脱了大多数COME模块在PCIE总线数量上的限制，提高了 CPC1-E系列载板的性价比，进而提高了本实用新型所述加固计算机主板的性价比，实用性强。
【权利要求】
1.一种CPC1-E加固计算机主板，包括载板，其特征在于:所述载板的背面上设有COME模块，所述COME模块连有一 SATA硬盘，载板的正面设有PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块和电源模块，PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块分别通过PCIEXl总线连接COME模块，PCIE交换模块通过PCIE X16总线连接COME模块，COME模块、SATA硬盘、PCIE扩展网口模块、PCIE扩展串口模块、PCIE交换模块分别与电源模块相连，所述电源模块连有用于提供电源输入的XPl扩展接口。
2.根据权利要求1所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的PCIE扩展网口模块包括PCIE扩展网口芯片，PCIE扩展网口芯片连有自适应网络接口，PCIE扩展网口芯片通过PCIE Xl总线与COME模块相连，PCIE扩展网口芯片连接所述的电源模块。
3.根据权利要求2所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的PCIE扩展网口芯片采用RTL8111DL转网口芯片。
4.根据权利要求2所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的自适应网络接口采用标准RJ45型自适应网络接口。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的PCIE扩展串口模块包括PCIE扩展串口芯片，PCIE扩展串口芯片通过PCIE Xl总线与COME模块相连，PCIE扩展串口芯片连有四个全串口，所述的全串口分别连有一串口电平转换芯片，所述的PCIE扩展串口芯片和串口电平转换芯片分别与电源模块相连。
6.根据权利要求5所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的PCIE扩展串口芯片采用0XPCIe954转串口芯片。
7.根据权利要求5所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的串口电平转换芯片采用MAX3244EEAI芯片。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的PCffi交换模块包括PCIE Switch芯片，PCIE Switch芯片连有XJ2扩展接口、XJ3扩展接口和XJ4扩展接口，PCIE Switch芯片与电源模块相连。
9.根据权利要求8所述的CPC1-E加固计算机主板,其特征在于:所述的PCIESwitch芯片采用PEX8648芯片。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的CPC1-E加固计算机主板，其特征在于:所述的电源模块采用电源转换芯片，电源转换芯片内置欠压保护电路和过流保护电路。
【文档编号】G06F1/16GK203643903SQ201420005610
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】刘洪波, 岳衍文, 徐剑, 娄国强, 王政元, 曹永奇 申请人:济南腾越电子有限公司