專利名稱：嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，尤其涉及應(yīng)用于電力、煤礦、電 信、軍工領(lǐng)域中的高性能、多通信接口模式、高可靠性的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電力和煤礦自動(dòng)化科技的高速發(fā)展，需要集中通信控制裝置的數(shù)據(jù)處理能力 大幅度提高，而目前常規(guī)的工業(yè)計(jì)算機(jī)不能達(dá)到這樣的高要求，為此，基于高性能、多種通 信端口的研究開發(fā)就尤為必要。一個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)典型的層次結(jié)構(gòu)，越向上層對(duì) 通信集中控制器的通信端口以及通信處理能力的要求就越高，同時(shí)對(duì)可靠性的要求也越 高，不同功能模塊對(duì)計(jì)算機(jī)的處理要求不相同，數(shù)據(jù)信息交換的量也不同。目前常規(guī)的產(chǎn)品 在單端口，低速率的通信管理方面已具備較成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，而在高性能和高通信數(shù)據(jù)處 理能力方面和國(guó)際先進(jìn)水平還有明顯的差距。在惡劣高溫的環(huán)境下不能夠穩(wěn)定工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，以提高單系統(tǒng)的在被 動(dòng)散熱的條件下寬溫工作、系統(tǒng)性能、多通信端口實(shí)時(shí)通信和通信數(shù)據(jù)處理能力，增加系統(tǒng) 穩(wěn)定性。本發(fā)明的一技術(shù)方案是一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于其包 括主系統(tǒng)板、與主系統(tǒng)板相連并采用PCI總線的擴(kuò)展板、安裝在主系統(tǒng)板上的硬盤擴(kuò)展 板、與擴(kuò)展板分別相連的第一、二功能板、以及電源模塊。本發(fā)明進(jìn)一步包括前面板、后面板、覆蓋在前、后面板上方的上面板、以及位于上 面板一側(cè)并與后面板相連的機(jī)箱散熱器，其中所述主系統(tǒng)板、擴(kuò)展板和第一、二功能板均在 由前面板、后面板、上面板界定的范圍之內(nèi)。本發(fā)明中所述主系統(tǒng)板包括有一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散熱器、和連 接主芯片散熱器和機(jī)箱散熱器之間的一導(dǎo)熱管。本發(fā)明中所述主芯片散熱器和機(jī)箱散熱器均呈多翅型形狀，并采用鋁材料，而導(dǎo) 熱管采用紫銅材料。本發(fā)明中所述后面板包括與主系統(tǒng)板相連的主連接端、與第二功能板相連的第一 連接端、與第一功能板相連的第二連接端、以及與電源模塊相連的電源連接端。本發(fā)明中所述主連接端至少包括1個(gè)VGA視頻模擬輸出插口、2個(gè)串行接口、2個(gè) 高速以太網(wǎng)接口，第一連接端至少包括若干個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者若干串行接口，第二連 接端包括若干個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者若干串行接口，電源連接端包括交流和直流輸入接本發(fā)明的另一技術(shù)方案是位于機(jī)箱內(nèi)的主系統(tǒng)板，并包括一主芯片、位于主芯片 上方的主芯片散熱器；位于機(jī)箱內(nèi)的且與與主系統(tǒng)板相連的擴(kuò)展板；位于機(jī)箱內(nèi)且與擴(kuò)展 板分別相連的至少一功能板；位于機(jī) 內(nèi)的電源模塊；位于機(jī)箱外的機(jī)箱散熱器；以及連接主芯片散熱器和機(jī)箱散熱器的導(dǎo)熱管。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過導(dǎo)熱管將主芯片的熱量傳導(dǎo)至位于外界的機(jī)箱散熱器上，從而降低主 芯片的溫度，確保系統(tǒng)的寬溫工作，由此使該裝置適用于任何工業(yè)領(lǐng)域中的惡劣環(huán)境。同時(shí) 還提高了系統(tǒng)的多通信端口實(shí)時(shí)通信和通信數(shù)據(jù)處理能力和性能，并增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的另一角度下的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的俯視示意圖，且上面板被移除；圖4為本發(fā)明的功能模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參考圖1-4所示，本發(fā)明提供了一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置的 一個(gè)具體實(shí)施例，其為一機(jī)箱并包括前面板10、后面板30、覆蓋在前、后面板(10、30)上方 的上面板20、以及位于上面板20 —側(cè)并與后面板30相連的機(jī)箱散熱器40。機(jī)箱散熱器40 采用多翅型形狀，有效的提高了散熱表面積，由此更為有效地將溫度傳導(dǎo)至空氣中。在該機(jī) 箱內(nèi)還設(shè)有主系統(tǒng)板100、與主系統(tǒng)板100相連并采用PCI總線的擴(kuò)展板200、安裝在主系 統(tǒng)板100上的硬盤擴(kuò)展板108、與擴(kuò)展板200分別相連的第一、二功能板(300、302)、以及電 源模塊400，其中主系統(tǒng)板100與擴(kuò)展板200之間、和擴(kuò)展板200與功能板之間的接口均采 取DIN 41612機(jī)械接口，DIN41612是廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的連接器，有多種規(guī)格，本實(shí)施例 中所采用的為96針腳連接器，規(guī)格為94mmX85. 2mm。其中擴(kuò)展板200采用母連接器500，而 主系統(tǒng)板100和功能板采用公連接器。PCI總線即外圍設(shè)備互聯(lián)之意，1992年由Intel發(fā) 布，很快成為商業(yè)PC機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)。PCI是一種獨(dú)立于處理器的數(shù)據(jù)總線，總線速度可達(dá)到 66MHZ，理論數(shù)據(jù)處理能力32位為264MB/s，64位為528MB/s，因此非常適合在高速計(jì)算和 數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域中應(yīng)用。而本發(fā)明采用上述接口和總線技術(shù)，即DIN-PCI總線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和 可重構(gòu)技術(shù)，通過兩個(gè)功能板擴(kuò)展出8個(gè)PCI總線，每個(gè)功能板上有4個(gè)獨(dú)立的PCI通道，可 確保每個(gè)功能板使用最少一個(gè)PCI總線，而最多使用4個(gè)PCI總線。而現(xiàn)有的PCI板連接 都是帶一個(gè)PCI總線，而本發(fā)明的DIN接口則可帶4個(gè)PCI總線，更有利于數(shù)據(jù)的傳輸。為 便于4個(gè)PCI總線工作，需對(duì)DIN-PCI做獨(dú)特的定義，即重新定義信號(hào)，現(xiàn)有的PCI連接器都 只有一組CLK、IDSEL、GNT、REQ信號(hào)，而本發(fā)明的DIN接口具有4組CLK、IDSEL、GNT、REQ信 號(hào)，以同時(shí)支持4組PCI設(shè)備，并且在DIN上實(shí)現(xiàn)了一組串并共用總線(SPB)，SPB包括以下 信號(hào) SPB_AD[3. . 0]、SPB_CS1、SPB_CS2、SPB_RESET#、SPB_WD、SPB_RD、SPB_CLK、SPB_DATA, 由此DIN接口承載了 4組PCI總線、一組SPB總線，通過SPB總線可用于功能板(300，302) 與擴(kuò)展板200和前面板10之間的通信，用戶可通過前面板10的警示燈了解功能板(300， 302)的工作狀態(tài)。采用DIN接口，可讓這種連接適應(yīng)較苛刻的工業(yè)環(huán)境使用，連接緊固，不 易受粉塵影響，而技術(shù)上使用了與PCI總線一致的信號(hào)，但線序做了修改，使信號(hào)的完整性 得到提高，進(jìn)一步滿足工業(yè)環(huán)境使用。
主系統(tǒng)板100帶有一主芯片(未圖示)，為便于該主芯片及時(shí)散熱，在其上方設(shè)置 有呈多翅型形狀的一主芯片散熱器102，且通過一導(dǎo)熱管104與位于機(jī)箱外側(cè)的機(jī)箱散熱 器40進(jìn)行相連，更利于散熱，其中主芯片散熱器102和機(jī)箱散熱器40均選用鋁材料。當(dāng)然 為進(jìn)一步提高散熱和增加導(dǎo)熱性能，也可進(jìn)一步通過導(dǎo)熱體106來將主芯片散熱器102與 機(jī)箱散熱器40進(jìn)行相連，導(dǎo)熱管104和導(dǎo)熱體106結(jié)構(gòu)相同，且均選用紫銅材料。硬盤擴(kuò) 展板108通過銅柱固定在主系統(tǒng)板100上，并通過44個(gè)針腳的2. Omm間距排線與主系統(tǒng)板 100上的44針腳的插頭相連，另外還有一根SATA硬盤連接線連接到硬盤擴(kuò)展板108的背 面，再通過印刷電路板上的印刷線路連接至SATA硬盤連接器，而硬盤是放置在印刷電路板 上，可同時(shí)連接IDE設(shè)備、CF卡設(shè)備、SATA硬盤設(shè)備。前面板10具有人機(jī)界面模塊，至少包括與系統(tǒng)模塊100串口相連的單片機(jī)CPLD 12、若干個(gè)人機(jī)按鈕14、LCM人機(jī)顯示屏16、若干個(gè)信號(hào)燈18、若干個(gè)警示燈19。 后面板30包括與主系統(tǒng)板100相連的主連接端32、與第二功能板302相連的第一 連接端34、與第一功能板300相連的第二連接端38、以及與電源模塊400相連的電源連接 端36。其中主連接端32包括1個(gè)VGA視頻模擬輸出插口、1組鍵盤鼠標(biāo)輸入接口、2個(gè)串 行接口、2個(gè)高速以太網(wǎng)接口、2個(gè)USB接口。第一連接端34包括4個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者 4到8個(gè)串行接口，第二連接端38包括4個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者4到8個(gè)串行接口。電源 連接端36提供了交流和直流輸入接口、和大地接口。通過上述接口，可實(shí)現(xiàn)多種通信接口， 如高速以太網(wǎng)(光纖型)，高速以太網(wǎng)(電口型)，串行通信口，CAN總線通信口，數(shù)字量開 入開出口等。由此在通信中實(shí)現(xiàn)集中管理及控制，實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的高速處理計(jì)算等工作。
當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù) 的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā) 明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于其包括主系統(tǒng)板(100)、與主系統(tǒng)板(100)相連并采用PCI總線的擴(kuò)展板(200)、安裝在主系統(tǒng)板(100)上的硬盤擴(kuò)展板(108)、與擴(kuò)展板(200)分別相連的第一、二功能板(300、302)、以及電源模塊(400)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于其進(jìn)一步包 括前面板(10)、后面板(30)、覆蓋在前、后面板(10、30)上方的上面板(20)、以及位于上面 板(20) —側(cè)并與后面板(30)相連的機(jī)箱散熱器(40)，其中所述主系統(tǒng)板(100)、擴(kuò)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 圍之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于所述主系統(tǒng) 板(100)包括有一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散熱器(102)、和連接主芯片散熱器 (102)和機(jī)箱散熱器(40)之間的一導(dǎo)熱管(104)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于所述主芯片 散熱器(102)和機(jī)箱散熱器(40)均呈多翅型形狀，并采用鋁材料，而導(dǎo)熱管(104)采用紫 銅材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于所 述后面板(30)包括與主系統(tǒng)板(100)相連的主連接端(32)、與第二功能板(302)相連的第 一連接端(34)、與第一功能板(300)相連的第二連接端(38)、以及與電源模塊(400)相連 的電源連接端(36)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其特征在于所述主連接 端(32)至少包括1個(gè)VGA視頻模擬輸出插口、2個(gè)串行接口、2個(gè)高速以太網(wǎng)接口，第一連 接端(34)至少包含若干個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者若干串行接口，第二連接端(38)包括若干 個(gè)高速以太網(wǎng)接口或者若干串行接口，電源連接端(36)包括交流和直流輸入接口。
7.一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其包括一機(jī)箱，其特征在于其包括位于機(jī)箱內(nèi)的主系統(tǒng)板(100)，并包括一主芯片、位于主芯片上方的主芯片散熱器 (102)；位于機(jī)箱內(nèi)的且與與主系統(tǒng)板(100)相連的擴(kuò)展板(200)；位于機(jī)箱內(nèi)且與擴(kuò)展板(200)分別相連的至少一塊功能板(300、302)；位于機(jī)箱內(nèi)的電源模塊(400)；位于機(jī)箱外的機(jī)箱散熱器(40)；以及連接主芯片散熱器(102)和機(jī)箱散熱器(40)的導(dǎo)熱管(104)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嵌入式計(jì)算機(jī)集中通信控制裝置，其包括主系統(tǒng)板、與主系統(tǒng)板相連并采用PCI總線的擴(kuò)展板、與擴(kuò)展板分別相連的第一、二功能板、以及電源模塊。本發(fā)明采用了銅管導(dǎo)熱技術(shù)將主芯片的熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱側(cè)壁的散熱器上，從而降低主芯片的溫度，尤其適用于工業(yè)領(lǐng)域中的惡劣環(huán)境。同時(shí)還提高了系統(tǒng)的處理能力和性能，并增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G06F1/16GK101980100SQ201010531778
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者姬磊 申請(qǐng)人:南京暢洋科技有限公司