基于晶淬平台的COM-E核心板的制作方法

    专利2022-07-08  107


    本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种基于晶淬平台的com-e核心板。



    背景技术:

    计算机模块扩展标准(com-express,com-e)是国际工业计算机制造者联合会(pciindustrialcomputermanufacturersgroup,picmg)制定的一种计算机模块标准,是嵌入式技术扩展(embeddedtechnologyextended,etx)标准的升级版本。com-e是一种开放的工业标准,是基于高速串行计算机扩展总线标准(peripheralcomponentinterconnectexpress,pcie)、低电压差分信号(low-voltagedifferentialsignaling,lvds)、千兆网、通用串行总线(universalserialbus,usb)2.0、串行高级技术附件(serialadvancedtechnologyattachment,sata)等高速输入输出(inputoutput,io)接口的新型总线技术,特别适合于执行自定义的工业计算机解决方案。

    com-e核心板是将传统计算机的核心功能打包封装的一块电子主板,处理器本身包括usb、smbus、dp、vga等信号,核心板集成了处理器、内存模块、与基板配套对应的com-e连接器,核心板的com-e连接器与基板com-e连接器连接在一起从而实现某个领域的系统芯片应用,因为核心板集成了核心的通用功能,所以它具有一块核心板可以定制各种不同的基板的通用性,能够大大提高产品的开发效率,降低产品开发难度,增加系统的稳定性和可维护性。

    但是,现有的com-e核心板的芯片平台基本都是国外企业生产的,而国外平台的芯片平台在核心技术上对我们是完全封闭的,致使我们无法深入掌握其核心技术原理,使产品使用存在技术风险和维护不可控的安全隐患,且严重依赖进口,产品受到的管控严重,存在随时因芯片平台断供而导致产品无法生产的风险。近年来,通过国家科技发展计划安排,国产计算机软硬件技术取得了重大突破,比如较有代表性的有龙芯、飞腾、申威、兆芯和晶淬等为代表的高性能处理器。为了保证自主可控和安全性等,目前已经出现了一些采用国产芯片平台的com-e核心板,但这些com-e核心板仍存在一些缺陷,例如芯片缺乏温度保护机制,导致芯片容易烧毁,接口不够丰富无法满足不同使用场景以及产品的工作性能不足等问题。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于提供一种基于晶淬平台的com-e核心板,能够提升com-e核心板的工作稳定性,改善com-e核心板的性能。

    为实现上述目的,本发明提供一种基于晶淬平台的com-e核心板,包括:晶淬处理器、与晶淬处理器电性连接的com-e连接器、与晶淬处理器电性连接的温度控制芯片以及分别与所述晶淬处理器和温度控制芯片电性连接的电源;

    所述晶淬处理器具有thrm端口,所述温度控制芯片与所述晶淬处理器的thrm端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器的温度,并在所述晶淬处理器的温度超出预设的温度范围时,向所述电源发出保护信号,以关闭电源。

    所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括与所述晶淬处理器电性连接的内存模块。

    所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括:biosrom,所述晶淬处理器还具有spi端口,所述biosrom与所述晶淬处理器的spi端口电性连接。

    所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括debug连接器,所述晶淬处理器还具有lpc端口,所述debug连接器与所述晶淬处理器的lpc端口电性连接。

    所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括网卡芯片,所述网卡芯片分别与所述晶淬处理器及com-e连接器电性连接,所述网卡芯片从所述晶淬处理器获取pcie信号并转换为mdi信号输出至com-e连接器。

    所述晶淬处理器还具有hdmi端口、vga端口及dp端口,所述hdmi端口、vga端口及dp端口分别与所述com-e连接器电性连接。

    所述晶淬处理器还具有pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口,所述pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口分别与所述com-e连接器电性连接。

    所述晶淬处理器还具有sata端口、hda端口、acpi端口、smbus端口及i2c端口,所述sata端口、hda端口、acpi端口、smbus端口及i2c端口分别与所述com-e连接器电性连接。

    所述com-e连接器为type6连接器。

    所述晶淬处理器的型号为晶淬cd-3445-btb,所述温度控制芯片的型号为纳芯微nst175h-qmsr。

    本发明的有益效果:本发明提供一种基于晶淬平台的com-e核心板。所述基于晶淬平台的com-e核心板包括:晶淬处理器、与晶淬处理器电性连接的com-e连接器、与晶淬处理器电性连接的温度控制芯片以及分别与所述晶淬处理器与温度控制芯片电性连接的电源;所述晶淬处理器具有thrm端口,所述温度控制芯片与所述晶淬处理器的thrm端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器的温度,并在所述晶淬处理器的温度超出预设的温度范围时,向所述电源发出保护信号,以关闭电源,能够有效防止芯片过温烧毁,提升产品的工作稳定性。

    附图说明

    为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

    附图中,

    图1为本发明的基于晶淬平台的com-e核心板的模块示意图。

    具体实施方式

    为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

    请参阅图1,本发明提供一种基于晶淬平台的com-e核心板,包括:晶淬处理器1、与晶淬处理器1电性连接的com-e连接器2、与晶淬处理器1电性连接的温度控制芯片3以及分别与所述晶淬处理器1与温度控制芯片3电性连接的电源4;

    所述晶淬处理器1具有thrm端口,所述温度控制芯片3与所述晶淬处理器1的thrm端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器1的温度,并在所述晶淬处理器1的温度超出预设的温度范围时,向所述电源4发出保护信号,以关闭电源4。

    优选地,所述晶淬处理器1的型号为晶淬cd-3445-btb,其具有过热保护(thrm)端口,串行外设(serialperipheralinterface,spi)端口、低脚位计数(lowpincount,lpc)端口、高速串行计算机扩展总线标准(peripheralcomponentinterconnectexpress,pcie)网卡端口。

    具体地,所述温度控制芯片3的型号为纳芯微nst175h-qmsr,可以通过thrm端口获取thermd /-信号读取晶淬处理器1的温度,当温度超出预设的温度范围时,所述温度控制芯片3能向电源4发出一个低电位的保护信号,以关断电源4,使得整机关机,避免产品过温烧坏。

    优选地,所述com-e连接器2为标准的type6连接器,可以该通过该标准的type6连接器与同样具有标准的type6连接器的基板相连,也即本发明的基于晶淬平台的com-e核心板能够搭配依据客户的不同功能需求而开发的各类基板使用,开发成本低,使用便捷。

    进一步地,所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括与所述晶淬处理器1电性连接的内存模块5。优选地,所述内存模块5为第4代双倍速率(doubledatarate4,ddr4)内存模块,内存主频可以达到2133mhz,相比于现有的com-e核心板采用的ddr3内存模块,内存性能大幅提升。

    具体地,所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括:基本输入输出系统只读存储器(basicinput/outputsystemread-onlymemory,biosrom)6,所述biosrom6与所述晶淬处理器1的spi端口电性连接。

    具体地,所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括硬件侦错(debug)连接器7,所述debug连接器7与所述晶淬处理器1的lpc端口电性连接,优选地,所述debug连接器7是一个0.8pitch的连接器,可以通过外部引线接到debug模组,读取cpu的跑码情况,从而完成对产品的硬件侦错,保证产品的工作稳定性。

    具体地,所述基于晶淬平台的com-e核心板还包括网卡芯片8,所述网卡芯片8分别与所述晶淬处理器1及com-e连接器2电性连接,所述网卡芯片8从所述晶淬处理器1获取pcie信号并转换为与介质有关(mediadependentinterface,mdi)信号输出至com-e连接器2。优选地,所述网卡芯片为inteli210-it工业级芯片,该网卡芯片8可以达到千兆网络速率,相比于现有的com-e核心板采用的百兆网卡,网络传输速率得到大幅提升。

    此外,所述晶淬处理器1还具有高清多媒体(highdefinitionmultimediainterface,hdmi)端口、视频图形阵列(videographicsarray,vga)端口、显示(displayport,dp)端口,所述hdmi端口、vga端口及dp端口分别与所述com-e连接器2电性连接。

    进一步地,所述基于晶淬平台的com-e核心板能够配合显示模块使用,通过com-e连接器2从晶淬处理器1的dp端口直接引出dp信号,可以在与所述基于晶淬平台的com-e核心板相连的基板侧实现dp信号显示或者转换为相应显示模块需要的接口信号。

    进一步地,所述晶淬处理器1还具有pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口,所述pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口分别与所述com-e连接器2电性连接,通过同时配置pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口,相比于现有的com-e核心板,外设接口更为丰富,使用场景更广。

    具体地,所述晶淬处理器1还具有sata端口、高保真音频(highdefinitionaudio,hda)端口、高级配置与电源管理(advancedconfigurationandpowerinterface,acpi)端口、系统管理总线(systemmanagementbus,smbus)端口、内部集成电路总线(interintegrated-circuit,i2c)端口,所述sata端口、hda端口、acpi端口、smbus端口及i2c端口分别与所述com-e连接器2电性连接。

    优选地,所述pcie×4端口的数量为1个,pcie×1端口的数量为5个,usb2.0端口的数量为2个,usb3.0端口的数量为4个,sata端口的数量为2个。

    此外,根据使用需要,所述基于晶淬平台的com-e核心板还可以进一步包括与晶淬处理器1电性连接的风扇模块、开关按键模块及复位按键模块。其中,所述风扇模块具有一4pin的连接器,可以通过晶淬处理器1的脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,pwm)信号控制转速,开关按键模块可以用于开关机控制,且相关信号也连接到基板侧,使得基板同样可以控制开关机,所述复位按键模块用于进行硬件复位。

    具体地,所述电源4接入12v原始电压,并能够将所述12v原始电压转换为实现多种工作电压输出,如12v转5vsb、5vsb转3v3sb、3v3s转1.1v以及1.1v转0.8v等,从而满足产品包含的各种硬件的工作要求。

    从而,本发明通过设置与所述晶淬处理器1电性连接的温度控制芯片3读取晶淬处理器1的温度,实现了对基于晶淬平台的com-e核心板的过温保护,弥补了现有基于国产芯片平台的com-e核心板缺少过温保护机制的缺点,同时配合debug连接器7实现硬件侦错的功能,能够有效提升了产品稳定性,且产品包括丰富的外接接口,可以满足各种不同的外设连接需求,使用场景广泛,同时搭配ddr4内存模块和千兆网卡芯片,能够有效满足工业控制领域的使用需求,且产品基于国产芯片平台开发,核心部件自主可控,安全性高,能够满足各种对安全性和可控性有较高要求的使用环境。

    综上所述,本发明提供一种基于晶淬平台的com-e核心板。所述基于晶淬平台的com-e核心板包括:晶淬处理器、与晶淬处理器电性连接的com-e连接器、与晶淬处理器电性连接的温度控制芯片以及分别与所述晶淬处理器与温度控制芯片电性连接的电源;所述晶淬处理器具有thrm端口,所述温度控制芯片与所述晶淬处理器的thrm端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器的温度,并在所述晶淬处理器的温度超出预设的温度范围时,向所述电源发出保护信号,以关闭电源,能够有效防止芯片过温烧毁,提升产品的工作稳定性。

    以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。


    技术特征:

    1.一种基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,包括:晶淬处理器(1)、与晶淬处理器(1)电性连接的com-e连接器(2)、与晶淬处理器(1)电性连接的温度控制芯片(3)以及分别与所述晶淬处理器(1)和温度控制芯片(3)电性连接的电源(4);

    所述晶淬处理器(1)具有thrm端口,所述温度控制芯片(3)与所述晶淬处理器(1)的thrm端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器(1)的温度,并在所述晶淬处理器(1)的温度超出预设的温度范围时,向所述电源(4)发出保护信号,以关闭电源(4)。

    2.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,还包括与所述晶淬处理器(1)电性连接的内存模块(5)。

    3.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,还包括:biosrom(6),所述晶淬处理器(1)还具有spi端口,所述biosrom(6)与所述晶淬处理器(1)的spi端口电性连接。

    4.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,还包括debug连接器(7),所述晶淬处理器(1)还具有lpc端口,所述debug连接器(7)与所述晶淬处理器(1)的lpc端口电性连接。

    5.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,还包括网卡芯片(8),所述网卡芯片(8)分别与所述晶淬处理器(1)及com-e连接器(2)电性连接,所述网卡芯片(8)从所述晶淬处理器(1)获取pcie信号并转换为mdi信号输出至com-e连接器(2)。

    6.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,所述晶淬处理器(1)还具有hdmi端口、vga端口及dp端口,所述hdmi端口、vga端口及dp端口分别与所述com-e连接器(2)电性连接。

    7.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,所述晶淬处理器(1)还具有pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口,所述pcie×4端口、pcie×1端口、usb2.0端口及usb3.0端口分别与所述com-e连接器(2)电性连接。

    8.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,所述晶淬处理器(1)还具有sata端口、hda端口、acpi端口、smbus端口及i2c端口,所述sata端口、hda端口、acpi端口、smbus端口及i2c端口分别与所述com-e连接器(2)电性连接。

    9.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,所述com-e连接器(2)为type6连接器。

    10.如权利要求1所述的基于晶淬平台的com-e核心板,其特征在于,所述晶淬处理器(1)的型号为晶淬cd-3445-btb,所述温度控制芯片(3)的型号为纳芯微nst175h-qmsr。

    技术总结
    本发明提供一种基于晶淬平台的COM‑E核心板。所述基于晶淬平台的COM‑E核心板包括:晶淬处理器、与晶淬处理器电性连接的COM‑E连接器、与晶淬处理器电性连接的温度控制芯片以及分别与所述晶淬处理器和温度控制芯片电性连接的电源;所述晶淬处理器具有THRM端口,所述温度控制芯片与所述晶淬处理器的THRM端口电性连接,用于读取所述晶淬处理器的温度,并在所述晶淬处理器的温度超出预设的温度范围时,向所述电源发出保护信号,以关闭电源,能够有效防止芯片过温烧毁,提升产品的工作稳定性。

    技术研发人员:李倩;严朋
    受保护的技术使用者:合肥市卓怡恒通信息安全有限公司
    技术研发日:2020.12.28
    技术公布日:2021.03.12

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