一種基于申威處理器的cpci工控機(jī)主板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板,該主板中64位PCI-E?to?PCI橋模塊與申威處理器模塊、PCI?to?PCI橋模塊連接，所述申威處理器模塊與PCI-E?Switch控制器模塊連接，所述32位PCI-E?to?PCI橋模塊與PCI-E?Switch控制器模塊、南橋模塊連接，所述連接器模塊與南橋模塊、PCI?to?PCI橋模塊連接。本實(shí)用新型采用我國完全自主設(shè)計(jì)的申威處理器,其軟硬件設(shè)計(jì)完全自主可控，安全性高，為我國電力、通信、金融和國防等國家命脈行業(yè)的信息安全提供有力保障，同時(shí)主板接口資源豐富，兼容性強(qiáng)，可滿足不同行業(yè)的需求。
【專利說明】—種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工控機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國信息化的進(jìn)一步深入發(fā)展，信息安全問題日益引起重視。尤其是“棱鏡門”事件的爆發(fā)，更是為我國的信息安全保護(hù)問題敲響了警鐘，加強(qiáng)我國自身的信息安全建設(shè)刻不容緩。為了推動(dòng)我國的信息安全建設(shè)，對信息安全產(chǎn)品的國產(chǎn)化要求越來越迫切。在信息安全產(chǎn)品中最重要的一個(gè)部分就是嵌入式系統(tǒng)信息安全的問題，而嵌入式系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分就是處理器，因而處理器內(nèi)核的安全性就決定了整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的安全性能的高低。但是，目前在工控機(jī)(即工業(yè)控制計(jì)算機(jī))行業(yè)使用的多為國外品牌的處理器，這些處理器內(nèi)核在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要考慮的是速度、可靠性、功耗等一些非安全性的因素，導(dǎo)致處理器存在很多安全漏洞，使得不法分子或國外反動(dòng)勢力可以很容易在出口到我國的處理器中植入監(jiān)聽、監(jiān)視裝置來竊取我國政府部門、科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位等的機(jī)密。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過一種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，包括:64位PC1-E to PCI橋模塊、申威處理器模塊、PC1-E Switch控制器模塊、32位PC1-E to PCI橋模塊、南橋模塊、連接器模塊、PCI to PCI橋模塊；所述64位PC1-E to PCI橋模塊與申威處理器模塊、PCI to PCI橋模塊連接，所述申威處理器模塊與PC1-E Switch控制器模塊連接，所述32位PC1-E to PCI橋模塊與PC1-E Switch控制器模塊、南橋模塊連接，所述連接器模塊與南橋模塊、PCI to PCI橋模塊連接。
[0006]特別地，所述申威處理器模塊采用申威410處理器，其集成有一路DDR3存儲(chǔ)控制器接口和PC1-E0、PC1-E1兩路PC1-E接口 ；所述DDR3存儲(chǔ)控制器接口外接DIMMO和DIMMl兩個(gè)內(nèi)存條插槽；PC1-EO接PC1-E Switch控制器模塊，PC1-El接64位PC1-E to PCI橋模塊。
[0007]特別地，所述PC1-E Switch控制器模塊采用PC1-E Switch控制器橋片，該橋片選用十六路PC1-E通道的PEX8619芯片，PEX8619芯片分別接出兩路千兆以太網(wǎng)控制器、一路2D多媒體顯示控制器和一路PC1-E to SATA控制器。
[0008]特別地，所述PC1-E to SATA控制器接出一路SATA插座接口和一路板載SATA連接器接口。
[0009]特別地，所述32位PC1-E to PCI橋模塊采用的32位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8112 芯片。[0010]特別地，所述南橋模塊采用的南橋芯片為AMD5536，其接出兩個(gè)USB2.0接口、一個(gè)CF卡插槽、一個(gè)FPGA芯片和一個(gè)超級I/O芯片，并輸出一路IDE Slave信號給連接器模塊。
[0011]特別地，所述FPGA芯片接出一個(gè)調(diào)試COM 口和一個(gè)百兆網(wǎng)口，超級I/O芯片接出一個(gè)COM 口、一個(gè)LPT接口和一個(gè)PS/2接口。
[0012]特別地，所述連接器模塊具體包括J1、J2、J3、J5四個(gè)連接器，J1、J2為引腳已定義連接器J3和J5為用戶自定義連接器，J3上定義了 LPT 口、IDE Channel接口、板載SATA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口，J5上定義了 SATA插座接口、COM 口、兩個(gè)USB2.0接口、PS/2接口、百兆網(wǎng)口、VGA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口。
[0013]特別地，所述PCI to PCI橋模塊采用的PCI to PCI橋芯片為PCI6254。
[0014]特別地，所述64位PC1-E to PCI橋模塊采用的64位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8114，該芯片接出一路PMC插槽。
[0015]本實(shí)用新型提出的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板采用我國完全自主設(shè)計(jì)的申威處理器，其軟硬件設(shè)計(jì)完全自主可控，安全性高，為我國電力、通信、金融和國防等國家命脈行業(yè)的信息安全提供有力保障，同時(shí)本實(shí)用新型接口資源豐富，兼容性強(qiáng)，可滿足不同行業(yè)的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板電路結(jié)構(gòu)圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0018]請參照圖1所示，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板電路結(jié)構(gòu)圖。
[0019]本實(shí)施例中基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板具體包括:64位PC1-E to PCI橋模塊、申威處理器模塊、PC1-E Switch控制器模塊、32位PC1-E to PCI橋模塊、南橋模塊、連接器模塊及PCI to PCI橋模塊。其中，所述64位PC1-Eto PCI橋模塊與申威處理器模塊、PCI to PCI橋模塊連接。所述申威處理器模塊與PC1-E Switch控制器模塊連接。所述32位PC1-E to PCI橋模塊與PC1-ESwitch控制器模塊、南橋模塊連接。所述連接器模塊與南橋模塊、PCI to PCI橋模塊連接。所述64位PC1-E to PCI橋模塊用于為主板提供64位的PCI總線接口。所述申威處理器模塊為主板的核心處理、控制單元。所述PC1-E Switch控制器模塊用于為主板提供擴(kuò)展的PC1-E通道。所述32位PC1-E to PCI橋模塊用于為主板提供32位的PCI總線接口。所述南橋模塊負(fù)責(zé)主板1/0總線之間的通信。所述連接器模塊負(fù)責(zé)主板與底板或其他板卡之間的通信。所述PCI to PCI橋模塊用于為主板提供擴(kuò)展的PCI總線接口。
[0020]于本實(shí)施例，所述申威處理器模塊采用申威410處理器，該申威410處理器集成有一路DDR3存儲(chǔ)控制器接口和2路X8的PC1-E0、PC1-E1接口 ；所述DDR3存儲(chǔ)控制器接口外接DIMMO和DMMl兩個(gè)內(nèi)存條插槽；PCI_E0接PC1-ESwitch控制器模塊，PC1-El的四路PC1-E通道接64位PC1-E to PCI橋模塊。申威410處理器是一款由上海高性能集成電路設(shè)計(jì)中心自主研發(fā)的64位字長的高性能通用處理器。申威410處理器采用多核架構(gòu)和片上系統(tǒng)(System On Chip, S0C)技術(shù),單芯片集成了 4個(gè)對稱的64位通用處理器核心,還集成了 I路DDR3存儲(chǔ)控制器、兩路PC1-E接口、一路維護(hù)接口和一路測試接口，通過高速片上網(wǎng)絡(luò)互連，組成多核結(jié)構(gòu)的高性能處理器，其最高工作頻率為1.6GHz，峰值運(yùn)算速度為51.2GFlops。
[0021]所述PC1-E Switch控制器模塊采用PC1-E Switch控制器橋片，該橋片選用十六路PC1-E通道的PEX8619芯片，16路PC1-E通道配置為I路X8的PC1-E接口和8路Xl的PC1-E接口。PEX8619芯片分別接出兩路千兆以太網(wǎng)控制器、一路2D多媒體顯示控制器和一路PC1-E to SATA控制器。所述PC1-E to SATA控制器接出一路SATA插座接口和一路板載SATA連接器接口。PEX8619是PLX公司的一款高帶寬、無阻塞互連、低延遲、低功耗的PC1-E開關(guān)控制器芯片，非常適合扇入扇出、鏈路聚合、點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和智能I/O模塊的應(yīng)用。
[0022]所述32位PC1-E to PCI橋模塊采用的32位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8112芯片，該芯片與PC1-E Switch控制器模塊連接。PEX8112是PLX公司的一款高性能PC1-E轉(zhuǎn)PCI橋芯片，該橋芯片可以配置為正向橋和反向橋兩種模式，正向橋?yàn)橛脩籼峁?2bit、66MHz的PCI總線，反向橋?yàn)橛脩籼峁㏄C1-E總線。
[0023]所述南橋模塊采用的南橋芯片為AMD5536，其接出兩個(gè)USB2.0接口、一個(gè)CF卡插槽、一個(gè)FPGA芯片和一個(gè)超級1/0芯片，并輸出一路IDE Slave (IDE從設(shè)備)信號給連接器模塊。所述FPGA芯片接出一個(gè)調(diào)試COM 口和一個(gè)百兆網(wǎng)口，超級1/0芯片接出一個(gè)COM口、一個(gè)LPT接口和一個(gè)PS/2接口。同時(shí)FPGA芯片還具有基板管理控制器的作用，為主板提供復(fù)位、中斷、延遲等信號。AMD5536是AMD公司的一款南橋芯片，其內(nèi)部集成有ATA-6控制器、USB控制器、AC97控制器等，為用戶提供豐富的1/0接口功能。
[0024]所述連接器模塊具體包括J1、J2、J3、J5四個(gè)連接器，J1、J2為引腳已定義連接器；J3和J5為用戶自定義連接器，J3上定義了 LPT 口、IDE Channel接口、板載SATA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口，J5上定義了 SATA插座接口、COM 口、兩個(gè)USB2.0接口、PS/2接口、百兆網(wǎng)口、VGA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口。
[0025]所述PCI to PCI橋模塊采用的PCI to PCI橋芯片為PCI6254，該芯片連接到64位PC1-E to PCI橋模塊。PCI6254是PLX公司的一款高性能異步64-bit/66MHz通用(Universal)P2P橋，主要用于要求高性能、高可用性的系統(tǒng)中的PCI總線擴(kuò)展。所述64位PC1-E to PCI橋模塊采用的64位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8114，該芯片接出一路PMC插槽。PEX8114是PLX公司的一款高性能的PC1-E轉(zhuǎn)PCI橋芯片，該橋芯片可以配置為正向橋和反向橋兩種模式，正向橋?yàn)橛脩籼峁?4bit、66MHz的PCI總線，反向橋?yàn)橛脩籼峁㏄C1-E總線。
[0026]需要說明的是，圖1中64bit PC1-E to PCI橋芯片指64位PC1-E to PCI橋芯片。32bit PC1-E to PCI 橋芯片指 32 位 PC1-E to PCI 橋芯片。FPGA (Field-ProgrammableGate Array,即現(xiàn)場可編程門陣列)即指FPGA芯片。super 1/0指超級1/0芯片。DebugCOM 口指調(diào)試 COM 口。C0M(cluster communication port) 口即串行通訊端口。VGA (VideoGraphics Array)是IBM在1987年隨PS/2機(jī)一起推出的一種視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。PCKPersonalComputer Interface)即外設(shè)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),是一種連接電子計(jì)算機(jī)主板和外部設(shè)備的總線標(biāo)準(zhǔn)。CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)中文又稱緊湊型 PCI,是國際工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì)(PCI Industrial Computer Manufacturer’s Group,簡稱 PICMG)于1994提出來的一種總線接口標(biāo)準(zhǔn)。PC1-E指增強(qiáng)型外部互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。DDR3是一種電腦內(nèi)存規(guī)格。DMM是在奔騰CPU推出后出現(xiàn)的新型內(nèi)存條，它提供了 64位的數(shù)據(jù)通道。PMC(PCIMezzanine card)即 PCI 夾層卡。PMC Socket 指 PMC 插槽。CF 卡插槽(CF Socket)中 CF 指緊湊型Flash15LPT 口指打印機(jī)接口。IDE Channel指電子集成驅(qū)動(dòng)器。PS/2是在較早電腦上常見的接口之一，用于鼠標(biāo)、鍵盤等設(shè)備。SATA(Serial Advanced Technology Attachment)即串行高級技術(shù)附件，是一種基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行硬件驅(qū)動(dòng)器接口，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范。
[0027]本實(shí)用新型的技術(shù)方案采用我國完全自主設(shè)計(jì)的申威處理器，采用Linux操作系統(tǒng)，其軟硬件設(shè)計(jì)完全自主可控，安全性高，為我國電力、通信、金融和國防等國家命脈行業(yè)的信息安全提供有力保障，同時(shí)本實(shí)用新型接口資源豐富，兼容性強(qiáng)，可滿足不同行業(yè)的需求。
[0028]注意，上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，包括:64位PC1-E to PCI橋模塊、申威處理器模塊、PC1-E Switch控制器模塊、32位PC1-E to PCI橋模塊、南橋模塊、連接器模塊以及PCI to PCI橋模塊；所述64位PC1-E toPCI橋模塊與申威處理器模塊、PCI to PCI橋模塊連接，所述申威處理器模塊與PC1-E Switch控制器模塊連接，所述32位PC1-E to PCI橋模塊與PC1-E Switch控制器模塊、南橋模塊連接，所述連接器模塊與南橋模塊、PCI to PCI橋模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述申威處理器模塊采用申威410處理器，其集成有一路DDR3存儲(chǔ)控制器接口和PC1-E0、PC1-E1兩路PC1-E接口 ；所述DDR3存儲(chǔ)控制器接口外接DIMMO和DI麗I兩個(gè)內(nèi)存條插槽；PCI_E0接PC1-E Switch 控制器模塊，PC1-El 接 64 位 PC1-E to PCI 橋模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述PC1-E Switch控制器模塊采用PC1-E Switch控制器橋片，該橋片選用十六路PC1-E通道的PEX8619芯片，PEX8619芯片分別接出兩路千兆以太網(wǎng)控制器、一路2D多媒體顯示控制器和一路 PC1-E to SATA 控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述PC1-Eto SATA控制器接出一路SATA插座接口和一路板載SATA連接器接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述32位PC1-E to PCI橋模塊采用的32位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8112芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述南橋模塊采用的南橋芯片為AMD5536，其接出兩個(gè)USB2.0接口、一個(gè)CF卡插槽、一個(gè)FPGA芯片和一個(gè)超級I/O芯片，并輸出一路IDE Slave信號給連接器模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述FPGA芯片接出一個(gè)調(diào)試COM 口和一個(gè)百兆網(wǎng)口，超級I/O芯片接出一個(gè)COM 口、一個(gè)LPT接口和一個(gè) PS/2 接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述連接器模塊具體包括Jl、J2、J3、J5四個(gè)連接器，JU J2為引腳已定義連接器；J3和J5為用戶自定義連接器，J3上定義了 LPT 口、IDE Channel接口、板載SATA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口，J5上定義了 SATA插座接口、COM 口、兩個(gè)USB2.0接口、PS/2接口、百兆網(wǎng)口、VGA接口和兩個(gè)千兆網(wǎng)口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述PCI to PCI橋模塊采用的PCI to PCI橋芯片為PCI6254。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于申威處理器的CPCI工控機(jī)主板，其特征在于，所述64位PC1-E to PCI橋模塊采用的64位PC1-E to PCI橋芯片為PEX8114，該芯片接出一路PMC插槽。
【文檔編號】G06F1/16GK203759599SQ201420144145
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】應(yīng)朝暉, 程石林, 周毅, 張恒 申請人:無錫市同芯恒通科技有限公司