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嵌入式工控机工控机主板的制作方法

blog 2021-01-13 9 0

  工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称,它具有重要的计算机属性和特征,工业计算机里面的主要部件就是工控机主板。工控主板的接口丰富,种类繁多。一款工业主板分为两个部分,一是高速核心板部分,二是外围接口扩展部分。但是要开发一种工控机主板,因为牵涉到核心板的设计,需要的研发周期非常长,风险非常高。

  本实用新型目的是提供一种工控机主板,该工控机主板克服了现有主板功能单一、接口有限的缺陷,实现了多功能、多接口、可扩展,方便扩展产品的功能,实现了和业界的众多标准的产品兼容,具有丰富的工业标准接口。

  为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种工控机主板,包括电路板、安装于电路板上的中央数据处理器、平台管理控制模块、EC嵌入式控制器、PCIE/SRIO协议转化模块、PCI/PCIE协议转化模块、千兆网络处理芯片、板载硬盘、与中央数据处理器双向连接的板载内存和DDI内存扩展接口器,所述中央数据处理器用于数据处理,所述平台管理控制模块用于控制外围部件的输入输出操作,所述EC嵌入式控制器负责控制主板上的电源和开关机时序,所述PCIE/SRIO协议转化模块用于PCIE协议数据与SRIO协议数据转换,所述PCI/PCIE协议转化模块用于PCI协议数据与PCIE协议数据转换,所述千兆网络处理芯片用于提高数据传输带宽和网速,所述板载内存用于存储CPU处理过程中的中间数据,所述DDI内存扩展接口器用于接插内存条从而扩展内存容量;

  所述中央数据处理器、平台管理控制模块之间通过DMI总线双向连接,所述中央数据处理器、PCIE/SRIO协议转化模块一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块、PCI/ PCIE协议转化模块一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块、千兆网络处理芯片一端之间通过PCIE总线双向连接,所述EC嵌入式控制器、平台管理控制模块之间通过LPC总线双向连接,所述板载硬盘连接到平台管理控制模块;

  所述中央数据处理器连接有第五VPX连接器,所述PCIE/SRIO协议转化模块另一端通过SRIO总线连接到第一VPX连接器,一SPI闪存通过SPI总线与平台管理控制模块双向连接,此SPI闪存用于存储初始化外围部件的BIOS指令,所述千兆网络处理芯片另一端连接有RJ45插座和第四VPX连接器,所述PCI/PCIE协议转化模块另一端连接有PMC连接器;

  所述电路板进一步包括铝载板、上铜箔图案层和下铜箔图案层,所述铝载板和上铜箔图案层之间具有上绝缘胶粘层,所述铝载板和下铜箔图案层之间具有下绝缘胶粘层,位于所述铝载板中部且沿其平面方向开有若干个平行且等间隔排列的水平通孔。

  1. 上述方案中,一SATA接口器连接到所述平台管理控制模块,此SATA接口器用于连接扩展的硬盘。

  上述方案中,一前置USB接头一端连接到所述平台管理控制模块,此前置USB接头的另一端连接有USB插口。

  本实用新型工控机主板,其克服了现有主板功能单一、接口有限的缺陷,实现了多功能、多接口,方便扩展产品的功能,实现了和业界的众多标准的产品兼容,具有丰富的工业标准接口,基本上满足了使用者多种的需求,降低了设计风险,缩短了研发周期。

  本实用新型双面铜箔基板结构,其电路板进一步包括铝载板、嵌入式工控机上铜箔图案层和下铜箔图案层,所述铝载板和上铜箔图案层之间具有上绝缘胶粘层,所述铝载板和下铜箔图案层之间具有下绝缘胶粘层,有利于增加散热面积,铝载板有利于将来自铜箔层器件的热量快速传递,从而有利于提高器件的使用寿命,提高了产品的可靠性,位于所述铝载板中部且沿其平面方向开有若干个平行且等间隔排列的水平通孔,有利于金属基板内的气流快速流动,从而将更多的热量带出。

  以上附图中:1、中央数据处理器;2、平台管理控制模块;3、EC嵌入式控制器;4、PCIE/SRIO协议转化模块;5、PCI/PCIE协议转化模块;6、千兆网络处理芯片;7、板载硬盘;8、板载内存;9、DDI内存扩展接口器;101、第一VPX连接器;103、第三VPX连接器;104、第四VPX连接器;105、第五VPX连接器;11、SPI闪存;12、RJ45插座;13、PMC连接器;14、SATA接口器;15、前置USB接头;16、USB插口;17、EC闪存;18、键盘和鼠标接口;25、RS 232串口接口;26、串口连接器;30、电路板;31、铝载板;32、上铜箔图案层;33、上绝缘胶粘层;34、水平通孔;35、下铜箔图案层;36、下绝缘胶粘层。

  实施例1:一种工控机主板,包括电路板30、安装于电路板30上的中央数据处理器1、平台管理控制模块2、EC嵌入式控制器3、PCIE/SRIO协议转化模块4、PCI/PCIE协议转化模块5、千兆网络处理芯片6、板载硬盘7、与中央数据处理器1双向连接的板载内存8和DDI内存扩展接口器9,所述中央数据处理器1用于数据处理,所述平台管理控制模块2用于控制外围部件的输入输出操作,所述EC嵌入式控制器3负责控制主板上的电源和开关机时序,所述PCIE/SRIO协议转化模块4用于PCIE协议数据与SRIO协议数据转换,所述PCI/PCIE协议转化模块5用于PCI协议数据与PCIE协议数据转换,所述千兆网络处理芯片6用于提高数据传输带宽和网速,所述板载内存8用于存储CPU处理过程中的中间数据,所述DDI内存扩展接口器9用于接插内存条从而扩展内存容量;

  所述中央数据处理器1、平台管理控制模块2之间通过DMI总线双向连接,所述中央数据处理器1、PCIE/SRIO协议转化模块4一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块2、PCI/ PCIE协议转化模块5一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块2、千兆网络处理芯片6一端之间通过PCIE总线双向连接,所述EC嵌入式控制器3、平台管理控制模块2之间通过LPC总线双向连接,所述板载硬盘7连接到平台管理控制模块2;

  所述中央数据处理器1连接有第五VPX连接器105,所述PCIE/SRIO协议转化模块4另一端通过SRIO总线连接到第一VPX连接器101,一SPI闪存11通过SPI总线双向连接,此SPI闪存11用于存储初始化外围部件的BIOS指令,所述千兆网络处理芯片6另一端连接有RJ45插座12和第四VPX连接器104,所述PCI/PCIE协议转化模块5另一端连接有PMC连接器13。

  一SATA接口器14连接到所述平台管理控制模块2,此SATA接口器14用于连接扩展的硬盘。

  一前置USB接头15一端连接到所述平台管理控制模块2,此前置USB接头15的另一端连接有USB插口16。

  所述电路板30进一步包括铝载板31、上铜箔图案层32和下铜箔图案层35,所述铝载板31和上铜箔图案层32之间具有上绝缘胶粘层33,所述铝载板31和下铜箔图案层35之间具有下绝缘胶粘层36,位于所述铝载板31中部且沿其平面方向开有若干个平行且等间隔排列的水平通孔34。

  相邻的所述水平通孔34的间隔为35mm,所述水平通孔34的截面形状为正六边形形通孔。

  实施例2:一种工控机主板,包括电路板30、安装于电路板30上的中央数据处理器1、平台管理控制模块2、EC嵌入式控制器3、PCIE/SRIO协议转化模块4、PCI/PCIE协议转化模块5、千兆网络处理芯片6、板载硬盘7、与中央数据处理器1双向连接的板载内存8和DDI内存扩展接口器9,所述中央数据处理器1用于数据处理,所述平台管理控制模块2用于控制外围部件的输入输出操作,所述EC嵌入式控制器3负责控制主板上的电源和开关机时序,所述PCIE/SRIO协议转化模块4用于PCIE协议数据与SRIO协议数据转换,所述PCI/PCIE协议转化模块5用于PCI协议数据与PCIE协议数据转换,所述千兆网络处理芯片6用于提高数据传输带宽和网速,所述板载内存8用于存储CPU处理过程中的中间数据,所述DDI内存扩展接口器9用于接插内存条从而扩展内存容量;

  所述中央数据处理器1、平台管理控制模块2之间通过DMI总线双向连接,所述中央数据处理器1、PCIE/SRIO协议转化模块4一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块2、PCI/ PCIE协议转化模块5一端之间通过PCIE总线双向连接,所述平台管理控制模块2、千兆网络处理芯片6一端之间通过PCIE总线双向连接,所述EC嵌入式控制器3、平台管理控制模块2之间通过LPC总线双向连接,所述板载硬盘7连接到平台管理控制模块2;

  所述中央数据处理器1连接有第五VPX连接器105,所述PCIE/SRIO协议转化模块4另一端通过SRIO总线连接到第一VPX连接器101,一SPI闪存11通过SPI总线双向连接,此SPI闪存11用于存储初始化外围部件的BIOS指令,所述千兆网络处理芯片6另一端连接有RJ45插座12和第四VPX连接器104,所述PCI/PCIE协议转化模块5另一端连接有PMC连接器13。

  所述电路板30进一步包括铝载板31、上铜箔图案层32和下铜箔图案层35,所述铝载板31和上铜箔图案层32之间具有上绝缘胶粘层33,所述铝载板31和下铜箔图案层35之间具有下绝缘胶粘层36,位于所述铝载板31中部且沿其平面方向开有若干个平行且等间隔排列的水平通孔34。

  相邻的所述水平通孔34的间隔为55mm,所述水平通孔34的截面形状为正六边形形通孔。

  一EC闪存17连接到所述EC嵌入式控制器3,此EC闪存17用于存储EC的固件且负责上电的信息时序管理。

  采用上述工控机主板时,其克服了现有主板功能单一、接口有限的缺陷,实现了多功能、多接口,方便扩展产品的功能,实现了和业界的众多标准的产品兼容,具有丰富的工业标准接口,基本上满足了使用者多种的需求,降低了设计风险,缩短了研发周期;其次,其电路板进一步包括铝载板、上铜箔图案层和下铜箔图案层,所述铝载板和上铜箔图案层之间具有上绝缘胶粘层,所述铝载板和下铜箔图案层之间具有下绝缘胶粘层,有利于增加散热面积,铝载板有利于将来自铜箔层器件的热量快速传递,从而有利于提高器件的使用寿命,提高了产品的可靠性,位于所述铝载板中部且沿其平面方向开有若干个平行且等间隔排列的水平通孔,有利于金属基板内的气流快速流动,从而将更多的热量带出。

  上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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