專利名稱：自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及售檢票設(shè)備，特別是涉及一種軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單
J Li ο
背景技術(shù)：
目前，在軌道交通領(lǐng)域中，各種自動(dòng)售檢票設(shè)備中使用的主板基本上都是標(biāo)準(zhǔn)的工控主板。不同的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(Auto Fare Collection，AFC)項(xiàng)目及AFC設(shè)備的接口、功能及性能等需求都不一樣，常因結(jié)構(gòu)、接口需求、功能需求、性能需求、成本控制等因素的變化而需要對(duì)工控主板重新選型或定制。工控機(jī)廠商現(xiàn)有的主板往往在接口、結(jié)構(gòu)、成本及性能等方面難以完全滿足各種AFC設(shè)備的需求，需要重新定制滿足需求的工控主板，開發(fā)設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，相應(yīng)地也會(huì)嚴(yán)重影響AFC設(shè)備的開發(fā)周期，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致AFC設(shè)備開發(fā)成本有所增加。

實(shí)用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種通用性較強(qiáng)、進(jìn)行設(shè)計(jì)更改較為簡(jiǎn)單、靈活的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元。一種自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，包括COM Express模塊、輸入輸出控制模塊、音頻編解碼模塊、PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋以及非接觸式IC卡讀寫器電路，所述輸入輸出控制模塊、音頻編解碼模塊及PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋連接所述COM Express模塊，所述非接觸式IC卡讀寫器電路連接所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋；所述輸入輸出控制模塊用于擴(kuò)展連接輸入輸出接口，所述音頻編解碼模塊包括一路音頻輸入和一路音頻輸出，所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋用于將PCI總線轉(zhuǎn)換為ISA總線，所述非接觸式IC卡讀寫器電路用于讀取票卡信息。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括電源接口電路，所述電源接口電路包括或門和電源控制電路，所述或門與電源按鈕和所述輸入輸出控制模塊連接，所述電源控制電路與所述COM Express模塊連接；來自電源按鈕的或來自外部的開機(jī)/待機(jī)觸發(fā)信號(hào)連接至二輸入或門的輸入端，或門的輸出端連接到SUPER IO電路。當(dāng)所述外部開機(jī)信號(hào)或按鈕開機(jī)信號(hào)經(jīng)或門后向所述輸入輸出控制模塊發(fā)送開機(jī)觸發(fā)脈沖，當(dāng)SUPER IO電路接收到開機(jī)觸發(fā)信號(hào)后，SUPER IO芯片發(fā)出一個(gè)低脈沖信號(hào)至所述COM Express模塊的南橋，由南橋發(fā)出一個(gè)持續(xù)的高電平控制所述電源控制電路由自身的輸出端輸出12伏的電源給COM Express模塊使所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元開機(jī)。當(dāng)在開機(jī)狀態(tài)下觸發(fā)待機(jī)信號(hào)后，與開機(jī)過程類似，只是南橋向電源控制電路發(fā)出的為一個(gè)持續(xù)的低電平控制所述電源控制電路使輸出端輸出給COM Express模塊的12伏電源斷開。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源控制電路包括PMOS管、NMOS管、濾波單元、PMOS管柵極串接電阻以及匪OS管漏極上拉電阻，所述濾波單元連接12伏電源輸入端，所述PMOS管的源極連接所述濾波單元，所述上拉電阻連接所述PMOS管的源極，所述PMOS管柵極串接電阻與所述上拉電阻串聯(lián)后連接所述NMOS管的漏極，2個(gè)電阻的公共端連接所述PMOS管的柵極，所述PMOS管的漏極為所述電源控制電路的輸出端，所述NMOS管的柵極經(jīng)電阻連接所述COM EXPRESS模塊的南橋，所述NMOS管的源極接地。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源控制電路還包括TVS管、濾波電容，所述TVS管接于所述12伏電源輸入端和濾波單元之間，所述TVS管的陰極連接所述12伏電源正輸入端，所述TVS管的陽極接地；所述濾波電容一端連接所述PMOS管的漏極，所述濾波電容的另一端接地。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輸入輸出控制模塊是超級(jí)輸入輸出控制電路，通過LPC(Low Pin Count)總線連接所述COM Express模塊,所述超級(jí)輸入輸出控制電路用于擴(kuò)展連接PS/2接口、并口、多個(gè)串行通訊端口及多個(gè)通用輸入輸出接口。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述超級(jí)輸入輸出控制電路的數(shù)量為4個(gè)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述讀寫器電路包括緩沖器、地址譯碼電路、SAM (安全存取模塊)卡接口集成電路及射頻信號(hào)處理電路，所述SAM卡接口集成電路和射頻信號(hào)處理電路通過地址譯碼電路和緩沖器連接所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋轉(zhuǎn)換出的ISA總線，所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過所述地址譯碼電路和緩沖器連接所述ISA總線的輸入擴(kuò)展電路和輸出擴(kuò)展電路。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輸入擴(kuò)展電路和輸出擴(kuò)展電路各有一個(gè)，分別提供16路輸入和輸出；所述SAM卡接口集成電路及射頻集成電路的數(shù)量均為2個(gè)；所述ISA總線的4條中斷請(qǐng)求線分別與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路和2個(gè)射頻信號(hào)處理電路連接，所述ISA總線的4條地址總線SAO至SA3經(jīng)所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后均與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路、2個(gè)射頻信號(hào)處理電路、輸入擴(kuò)展電路及輸出擴(kuò)展電路連接，所述ISA總線的6條地址總線SA4至SA9經(jīng)所述地址譯碼電路譯碼成8條片選線，其中4條分別連接所述2個(gè)SAM卡接口集成電路和2個(gè)射頻集成電路，另外4條中的兩條連接所述輸入擴(kuò)展電路、兩條連接所述輸出擴(kuò)展電路，所述ISA總線的8條數(shù)據(jù)總線經(jīng)所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后均與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路、2個(gè)射頻信號(hào)處理電路，輸入擴(kuò)展電路及輸出擴(kuò)展電路連接，所述ISA總線的讀控制線和寫控制線所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后連接所述地址譯碼電路、2個(gè)SAM卡接口集成電路及2個(gè)射頻信號(hào)處理電路，所述ISA總線的復(fù)位信號(hào)線連接所述2個(gè)射頻信號(hào)處理電路。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括P0RT80接口故障碼顯示電路，所述P0RT80接口故障碼顯示電路包括P0RT80譯碼器、P0RT80譯碼器與PCI總線相連接，14個(gè)限流電阻、第一數(shù)碼管及第二數(shù)碼管，所述P0RT80譯碼器的7個(gè)輸出端LED_A1至LED_DG1各經(jīng)一個(gè)限流電阻連接至第一數(shù)碼管，所述P0RT80譯碼器的7個(gè)輸出端LED_A2至LED_DG2各經(jīng)一個(gè)限流
電阻連接至第二數(shù)碼管。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述COM Express模塊為TYPE 2類型，所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過COM Express模塊的IDE接口連接的IDE硬盤連接器和CF卡連接器，及通過所述COM Express模塊的PC1-E總線連接的千兆以太網(wǎng)卡。載板上還安裝有I個(gè)PC1-E X I擴(kuò)展插槽和I個(gè)PCI擴(kuò)展插槽以備擴(kuò)展之用。其他COM EXPRESS模塊自身已具備的信號(hào)接口(USB、VGA、LVDS, LAN、SATA等)，模塊上沒有相應(yīng)的對(duì)外接口連接器，需將這些信號(hào)經(jīng)COM Express模塊與載板之間的連接器引至載板，在載板上安裝相應(yīng)的對(duì)外連接器。[0014]相對(duì)于傳統(tǒng)的使用工控主板方案，基于COM Express架構(gòu)的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元(AFC主板)具有較高的可擴(kuò)展性和靈活性，接口資源也可以根據(jù)需要靈活地配置和調(diào)整，也可以根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)安裝的需要靈活設(shè)計(jì)載板的尺寸。由于COM Express模塊10具有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)、接口及接口定義，模塊與載板是相互分離的，因此可根據(jù)具體的應(yīng)用，選擇使用不同處理器，包括低功耗、低成本的或其它高性能多核處理器，可以通過不同的COMExpress模塊與載板靈活地搭配、組合以滿足不同項(xiàng)目的需求，可以實(shí)現(xiàn)不同廠商的COMExpress模塊互換使用。也可以保持COM Express模塊不變，調(diào)整系統(tǒng)的外部接口，此時(shí)只需要重新設(shè)計(jì)載板即可，可大大縮短開發(fā)周期。因?yàn)樵贑OM Express模塊上集成了大部分的處理器復(fù)雜架構(gòu)和有關(guān)基本電路，處理器和大部分普通計(jì)算機(jī)接口都已經(jīng)在COM Express模塊上完成，所以設(shè)計(jì)載板的工作量相對(duì)較少，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方案中重新選型和定制工控主板，降低了復(fù)雜度，縮短了開發(fā)周期，同時(shí)降低了開發(fā)成本。由COM Express模塊的處理器對(duì)讀寫器電路讀取的票卡數(shù)據(jù)直接進(jìn)行處理，處理速度比傳統(tǒng)的使用讀寫器上自帶的單片機(jī)或ARM處理器處理的速度要快很多，提高了票卡的刷卡效率，進(jìn)而提高了檢票速度。

圖1是一實(shí)施例中自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是一實(shí)施例中電源接口電路連接COM Express模塊的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是一實(shí)施例中電源控制電路的電路原理圖；圖4是一實(shí)施例中讀寫器電路連接PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋的電路原理圖；圖5是一實(shí)施例中P0RT80接口故障碼顯示電路的電路原理圖；圖6是另一實(shí)施例中自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元的電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。標(biāo)準(zhǔn)的工控主板接口缺乏擴(kuò)展性和靈活性，不同的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(Auto FareCollection, AFC)項(xiàng)目往往對(duì)主板的接口及資源配置需求都不太一樣，外購工控板的尺寸、資源及接口如果不滿足需求的話，重新定制或選型的周期會(huì)比較長(zhǎng)。由于受AFC設(shè)備造型及安裝空間的限制，使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的工業(yè)主板在適應(yīng)AFC設(shè)備整機(jī)安裝結(jié)構(gòu)方面的靈活性就會(huì)差一些。傳統(tǒng)的AFC主板方案中，AFC設(shè)備的主板中只包括有關(guān)的計(jì)算機(jī)接口，不包含非接觸式IC卡讀寫器電路。即傳統(tǒng)的AFC設(shè)備的非接觸式IC卡讀寫器為獨(dú)立的模塊，讀寫器通過串口與工業(yè)主板交換數(shù)據(jù)，讀寫IC卡的數(shù)據(jù)由讀寫器模塊上的單片機(jī)或ARM處理器進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)傳送和處理的速度相對(duì)較慢，相應(yīng)地會(huì)影響到檢票效率，而軌道交通領(lǐng)域?qū)z票速度要求越來越高，例如一線城市的上班時(shí)間，上班族往往需要排成長(zhǎng)龍等待檢票，如果檢票速度較慢會(huì)極大地影響社會(huì)生產(chǎn)。COM Express標(biāo)準(zhǔn)是由PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造協(xié)會(huì)(PICMG)定義的計(jì)算機(jī)模塊標(biāo)準(zhǔn)，它定義了 COM (COMPUTER ON MODULE)的物理尺寸、與COM載板(Carrier Board)之間的接口及連接器等。COM Express標(biāo)準(zhǔn)基于較新的總線技術(shù),適用于目前大部分的高性能CPU, COM Express 模塊的外設(shè)通常包括 USB 2.0、SATA, PATA, Ethernet、VGA、LVDS, SDVO,PCI和PC1-Express等。PICMG定義了幾種引腳分配類型，每種類型都有特定的外設(shè)、擴(kuò)展接口和連接器布局的組合，COM Express標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的COM Express模塊的主要類型有TYPEl TYPE6。COM Express模塊就是將一個(gè)CPU及其最小系統(tǒng)做成一個(gè)模塊，并且這個(gè)模塊可以插在一個(gè)用戶自行設(shè)計(jì)的載板上，載板上包含用戶需求的全部外部接口，COM模塊與載板一起構(gòu)成專門用途的主板。目前，在軌道交通領(lǐng)域中，各種自動(dòng)售檢票設(shè)備中使用的主板基本上都是標(biāo)準(zhǔn)的工控主板。不同的AFC項(xiàng)目及AFC設(shè)備的接口需求、功能及性能要求都不一樣，常因結(jié)構(gòu)、接口需求、功能需求、性能需求、成本控制等因素的變化而需要對(duì)工控主板重新選型，工控主板生產(chǎn)廠商現(xiàn)有的主板往往在接口、結(jié)構(gòu)、成本及性能等方面難以完全滿足AFC設(shè)備的需求。如需要重新定制滿足需求的工控主板，開發(fā)設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，相應(yīng)的也會(huì)嚴(yán)重影響AFC設(shè)備的開發(fā)周期?；诖?，本實(shí)用新型提供一種基于COM Express架構(gòu)的主板，即一種符合COMExpress標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元。COM Express模塊中已包括處理器和有關(guān)芯片組，大部分普通的常用計(jì)算機(jī)接口都已經(jīng)集成于COM Express模塊上，本實(shí)用新型主要是設(shè)計(jì)一款與COM Express模塊配套使用的載板。COM Express模塊的全部信號(hào)經(jīng)連接器連接至Ij COM Express載板上，由于COM Express模塊引出的接口不能完全滿足AFC的要求，本實(shí)用新型在COM Express載板上還擴(kuò)展了 一些接口，并且在載板上整合了 一部分AFC應(yīng)用電路。COM Express模塊和COM載板一起構(gòu)成自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元。圖1是一實(shí)施例中自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元的電路結(jié)構(gòu)框圖，包括COM Express模塊10、輸入輸出控制模塊210、音頻編解碼模塊220、PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230以及非接觸式IC卡讀寫器電路240。COM Express模塊10分別通過LPC總線(Low Pin Count Bus)、音頻編碼信號(hào)線(AC-Link)、及 PCI (Peripheral Component Interconnect,外圍部件互連)總線連接輸入輸出控制模塊210、音頻編解碼模塊220及PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230。PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋230通過ISA (Industrial Standard Architecture,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu))總線連接非接觸式IC卡讀寫器電路240。輸入輸出控制模塊210用于擴(kuò)展連接輸入輸出接口，例如串行通訊端口(COM)、并口(LPT)、用于連接鼠標(biāo)或鍵盤的PS/2接口及通用輸入輸出接口(GPIO)等。在其中一個(gè)實(shí)施例中，輸入輸出控制模塊采用超級(jí)輸入輸出控制電路(Super 10 Controller)。音頻編解碼模塊220包括一路音頻輸入和一路音頻輸出，還可以包括一路麥克風(fēng)輸入。PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230用于將PCI總線轉(zhuǎn)換為ISA總線，非接觸式IC卡讀寫器電路240用于讀取票卡息。相對(duì)于傳統(tǒng)的使用工控主板方案，基于COM Express架構(gòu)的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元(AFC主板)具有較高的可擴(kuò)展性和靈活性，接口資源也可以根據(jù)需要靈活地配置和調(diào)整，也可以根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)安裝的需要靈活設(shè)計(jì)載板的尺寸。由于COM Express模塊10具有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)、接口及接口定義，模塊與載板是相互分離的，因此可根據(jù)具體的應(yīng)用，選擇使用不同處理器，包括低功耗、低成本的或其它高性能多核處理器，可以通過不同的COMExpress模塊10與載板靈活地搭配、組合以滿足不同項(xiàng)目的需求，可以實(shí)現(xiàn)不同廠商的COMExpress模塊10互換使用。也可以保持COM Express模塊10不變，調(diào)整系統(tǒng)的外部接口，此時(shí)只需要重新設(shè)計(jì)載板即可，可大大縮短開發(fā)周期。因?yàn)樵贑OM Express模塊10上集成了大部分的處理器復(fù)雜架構(gòu)和有關(guān)基本電路，處理器和大部分普通計(jì)算機(jī)接口都已經(jīng)在COM Express模塊10上完成，所以設(shè)計(jì)載板的工作量相對(duì)較少，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方案中重新選型和定制工控主板，降低了復(fù)雜度，縮短了開發(fā)周期，同時(shí)降低了開發(fā)成本。票卡數(shù)據(jù)由COM Express模塊10的處理器對(duì)非接觸式IC卡讀寫器電路240讀取的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行處理，處理速度比傳統(tǒng)的使用讀寫器上自帶的單片機(jī)或ARM處理器處理的速度要快很多，提高了票卡的刷卡效率，進(jìn)而提高了檢票速度。在其中一個(gè)實(shí)施例中，COM Express模塊10為TYPE 2類型。TYPE 2型COM Express模塊比較適合于AFC主板的接口需求，在載板上只需另外擴(kuò)展較少的接口。COM Express標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于模塊的大小定義有2種標(biāo)準(zhǔn)尺寸:95x95mm和95x125mm，設(shè)計(jì)載板時(shí)安裝孔位及連接器需要兼容這兩種尺寸。COM Express模塊10的信號(hào)經(jīng)AB和⑶兩個(gè)220針(PIN)的連接器與載板相連接。COM Express標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的TYPE 2型COM Express模塊包括PC1-E接口、LPC接口、VGA顯示器信號(hào)接口、SDVO接口、PCI接口、4路SATA接口、I路LAN接口、8個(gè)USB2.0接口、LVDS顯示器信號(hào)接口等，這些信號(hào)經(jīng)COM模塊與載板之間的連接器弓I至載板，對(duì)于對(duì)外的信號(hào)接口(USB、SATA、LAN、VGA、LVDS等)在載板上安裝相應(yīng)的對(duì)外連接器。載板上還安裝有I個(gè)PC1-E X I擴(kuò)展插槽和I個(gè)PCI擴(kuò)展插槽以備擴(kuò)展之用。傳統(tǒng)的AFC主板方案中，沒有自動(dòng)的待機(jī)控制信號(hào)，當(dāng)AFC設(shè)備停止運(yùn)營(yíng)后，無法控制主板自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)以降低功耗。因此，有必要給自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元增加通過外部開機(jī)/待機(jī)信號(hào)來控制其開機(jī)或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)的功能。請(qǐng)參照?qǐng)D2,在圖2所示實(shí)施例中，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括電源接口電路。自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元采用外接AT電源方式供電，可以通過電源按鈕來控制主板開關(guān)機(jī)。在該實(shí)施例中，用12V轉(zhuǎn)5V的DC-DC電路252產(chǎn)生+5V電源為載板供電并且作為COMExpress模塊10的待機(jī)電源5VSB，關(guān)機(jī)時(shí)待機(jī)電源5VSB仍保持通電?？梢岳斫獾模谄渌鼘?shí)施例中如果用ATX電源代替AT電源，則由于ATX電源自帶+5VSB和+3.3V輸出，DC-DC電路252可以省略，此時(shí)需要將SUPER IO控制器用于控制ATX電源的PS-0N#信號(hào)連接到ATX電源的電源控制腳(PS-ΟΝ)。電源接口電路包括或門和電源控制電路250，可以通過電源按鈕或外部開機(jī)信號(hào)控制自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元開機(jī)或待機(jī)，其中外部開機(jī)信號(hào)和電源按鈕送出的開機(jī)信號(hào)構(gòu)成或邏輯，只要其中一個(gè)信號(hào)有效即可。按下電源按鈕時(shí)給一個(gè)脈沖信號(hào)至超級(jí)輸入輸出控制電路，也可由外部開機(jī)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)給超級(jí)輸入輸出控制電路，超級(jí)輸入輸出控制電路接收到此信號(hào)后會(huì)發(fā)送低脈沖信號(hào)至COM Express模塊10南橋的PWRTN#信號(hào)端，之后由南橋發(fā)出開機(jī)/待機(jī)信號(hào)SLP_S3#。SLP_S3#信號(hào)在待機(jī)狀態(tài)下為低電平，開機(jī)后高電平，通過SLP_S3#能控制電源控制電路250的通斷，即控制電源控制電路250是否輸出12伏的電源12V_C0M給COM Express模塊10。這樣，在AFC設(shè)備在停止運(yùn)營(yíng)后，可由設(shè)備的有關(guān)控制板發(fā)信號(hào)(即外部待機(jī)信號(hào))給自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，使COM Express模塊10進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),此時(shí)，COM Express模塊10中除了內(nèi)存外的部件都停止工作，COM Express模塊10功耗很低。當(dāng)AFC設(shè)備開時(shí)運(yùn)營(yíng)后，發(fā)外部開機(jī)信號(hào)給自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元開機(jī)。當(dāng)在開機(jī)狀態(tài)下觸發(fā)待機(jī)信號(hào)后，與開機(jī)過程類似，只是南橋向電源控制電路250發(fā)出的為一個(gè)持續(xù)的低電平，控制電源控制電路250使輸出端輸出給COM Express模塊10的12伏電源斷開。圖3是一實(shí)施例中電源控制電路250的電路原理圖，包括PMOS管Q1、NM0S管Q2、濾波單元254、上拉電阻Rl以及PMOS管Ql的柵極串接電阻R2、NM0S管Q2的柵極串接電阻R3。濾波單元254連接12伏電源輸入端，PMOS管Ql的源極連接濾波單元254，電阻Rl連接12VDC電源，電阻R2與電阻Rl串聯(lián)后連接NMOS管Q2的漏極，電阻Rl和電阻R2的公共端連接PMOS管Ql的柵極，PMOS管Ql的漏極為電源控制電路250的輸出端，用于輸出12V電源給COM Express模塊10。電阻R3接于COM Express模塊10的南橋與NMOS管Q2的柵極之間，NMOS管Q2的柵極經(jīng)電阻R3連接COM Express模塊10的南橋的SLP_S3#，NM0S管Q2的源極接地。在圖3所示實(shí)施例中，電源控制電路250還包括瞬態(tài)抑制二極管(TVS)Dl、第一濾波電容C7、第二濾波電容C5和C6。TVS管Dl接于12伏電源輸入端和濾波單元254之間，TVS管Dl的陰極連接12伏電源正輸入端，陽極接地。第一濾波電容C7 —端連接電阻R3和NMOS管Q2的柵極的公共端，另一端接地。第二濾波電容包括相互并聯(lián)的電容C5和電容C6，其一端連接PMOS管Ql的漏極，另一端接地。濾波單元254具體包括電感LI和4個(gè)接地的電容Cf C4，其中Cl和C2未接地的一端之間接有電感LI。當(dāng)COM Express模塊10的南橋發(fā)出的SLP_S3#為高電平時(shí)，NMOS管Q2、PMOS管Ql導(dǎo)通，有12V電源經(jīng)電源控制電路250的輸出端輸出給到COM Express模塊10 ;當(dāng)SLP_S3#為低電平時(shí)，NMOS管Q2、PM0S管Ql截止，到COM Express模塊10的12V電源斷開。圖4是一實(shí)施例中非接觸式IC卡讀寫器電路240連接PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230的電路原理圖。讀寫器電路包括緩沖器242、地址譯碼電路244、SAM (安全存取模塊)卡接口集成電路246及射頻信號(hào)處理電路248。SAM卡接口集成電路246和射頻信號(hào)處理電路248通過地址譯碼電路244和緩沖器242連接PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230轉(zhuǎn)換出的ISA總線。在圖4所示實(shí)施例中，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過地址譯碼電路244和緩沖器242連接ISA總線的輸入擴(kuò)展電路262和輸出擴(kuò)展電路264，分別提供16路輸入和輸出。在該實(shí)施例中，SAM卡接口集成電路246及射頻信號(hào)處理電路248的數(shù)量均為2個(gè)。在圖4所示實(shí)施例中，射頻信號(hào)處理集成電路248采用的是頻率為13.56MHz的可讀寫非接觸式IC卡的芯片，其數(shù)據(jù)接口為8位并行接口。SAM卡接口集成電路246可實(shí)現(xiàn)IS07816接口到8位并行接口的轉(zhuǎn)換，它能提供兩個(gè)滿足IS07816標(biāo)準(zhǔn)的SAM卡接口，SAM卡接口集成電路246的數(shù)據(jù)接口也為8位并行總線。該實(shí)施例選擇使用ISA總線作為SAM卡接口集成電路246及射頻信號(hào)處理電路248并行總線的接口，由于COM Express模塊10不提供ISA接口，利用PC1-1SA轉(zhuǎn)接橋230由PCI總線轉(zhuǎn)換出ISA總線，這樣就能滿足高速并行總線傳送數(shù)據(jù)的要求。請(qǐng)參照?qǐng)D4，實(shí)際使用時(shí)沒有必要將ISA總線信號(hào)全部引出來，只需要使用到ISA總線的低8位數(shù)據(jù)總線SDO至SD7、10條地址總線SAO至SA9、讀控制線/10R、寫控制線/10W、4條中斷請(qǐng)求線IRQ3 IRQ6以及復(fù)位信號(hào)線RST。ISA總線與非接觸式IC卡讀寫器電路240的信號(hào)連接關(guān)系如圖4所示。由于ISA總線的地址總線SAO至SA3、數(shù)據(jù)總線SDO至SD7、讀控制線/IOR及寫控制線/IOW要連接多個(gè)集成電路，因此加一級(jí)緩沖器242以增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。經(jīng)緩沖器242后地址總線為AO至A3、數(shù)據(jù)總線為DO至D7、讀控制線為/RD、寫控制線為/WR。地址總線AO至A3分別與2個(gè)射頻信號(hào)處理電路248、2個(gè)SAM卡接口集成電路246的地址線AO至A3相連接，數(shù)據(jù)總線DO至D7分別與射頻信號(hào)處理電路248、SAM卡接口集成電路246、輸入擴(kuò)展電路262及輸出擴(kuò)展電路264的數(shù)據(jù)線DO至D7相連接，讀控制線/RD和寫控制線/WR分別與射頻信號(hào)處理電路248、SAM卡接口集成電路246的讀控制腳和寫控制腳相連接。ISA總線中的中斷請(qǐng)求線IRQ3 IRQ6的中斷信號(hào)由低到高的跳變表示中斷請(qǐng)求，信號(hào)要保持高電平到處理器響應(yīng)該中斷為止。2個(gè)SAM卡接口集成電路246的中斷信號(hào)經(jīng)非門后與中斷請(qǐng)求線IRQ3、IRQ5相連接，中斷請(qǐng)求線IRQ4、IRQ6分別與和2個(gè)射頻信號(hào)處理電路248的中斷腳INT相連接。ISA總線的復(fù)位信號(hào)線RST與2個(gè)射頻信號(hào)處理電路248的復(fù)位引腳相連接，復(fù)位信號(hào)高電平有效，可利用該信號(hào)復(fù)位2個(gè)射頻信號(hào)處理電路248。地址譯碼電路244用于將地址總線A4至A9的信號(hào)譯碼為片選信號(hào)CSf CS8。上述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，通過ISA總線傳輸射頻信號(hào)處理電路248和SAM卡接口集成電路246的數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)技術(shù)中使用串口傳送數(shù)據(jù)的速度提高了很多。另外，將非接觸式IC卡讀寫器電路240、輸入擴(kuò)展電路262及輸出擴(kuò)展電路264與載板整合在一起，不使用獨(dú)立的讀寫器模塊和IO擴(kuò)展電路板，減少了 AFC設(shè)備整機(jī)電路板的總成本。在圖5所示的實(shí)施例中，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括P0RT80接口故障碼顯示電路270。P0RT80接口故障碼顯示電路270包括P0RT80譯碼器272、14個(gè)限流電阻、第一數(shù)碼管274及第二數(shù)碼管276。P0RT80譯碼器272的7個(gè)輸出端LED_A1至LED_DG1各經(jīng)一個(gè)限流電阻連接至第一數(shù)碼管274，P0RT80譯碼器272的7個(gè)輸出端LED_A2至LED_DG2各經(jīng)一個(gè)限流電阻連接至第二數(shù)碼管276。兩個(gè)數(shù)碼管的公共端COM接地。P0RT80接口故障碼顯示電路270電路的主要功能是顯示POST (Power On SelfTest,加電后自檢)代碼。在每次開機(jī)時(shí)，BIOS會(huì)對(duì)主板的關(guān)鍵部件進(jìn)行自診斷，可以利用主板中BIOS內(nèi)部自檢程序的檢測(cè)結(jié)果通過數(shù)碼管將自診斷代碼顯示出來。BIOS在執(zhí)行內(nèi)部自檢時(shí)會(huì)將相應(yīng)的代碼送至10空間80H地址處，通過PCI總線讀取10空間80H地址處的post code，通過P0RT80譯碼器272對(duì)80H端口進(jìn)行解碼，并通過兩個(gè)數(shù)碼管顯示十六進(jìn)制數(shù)字，每個(gè)不同的數(shù)值代表目前BIOS所執(zhí)行的各個(gè)程序。維護(hù)人員可根據(jù)各廠家BIOS的POST代碼表來初步判斷主板關(guān)鍵部件的故障問題，提高了產(chǎn)品的可維護(hù)性。圖6是另一實(shí)施例中自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元的電路結(jié)構(gòu)框圖，該圖中未示出電源接口電路。在該實(shí)施例中，超級(jí)輸入輸出控制電路(Super 10 Controller)的數(shù)量為4個(gè)。超級(jí)輸入輸出控制電路I用以提供PS/2接口、2個(gè)串行通訊端口(C0M1、COM2)、I個(gè)并口(LPT)、8個(gè)通用輸入輸出接口(GP10fGP108)以及電源按鈕接口。超級(jí)輸入輸出控制電路2、3、4均提供4個(gè)串行通訊端口及8個(gè)通用輸入輸出接口。其中超級(jí)輸入輸出控制電路4擴(kuò)展出的串行通訊端口 C0M13和C0M14可以配置為RS232、RS422或RS485接口。AFC設(shè)備使用的串口較多，上述電路提供了 14個(gè)串行通訊端口(C0M1 C0M14)，串口數(shù)量可以滿足AFC設(shè)備的需求。如圖6所示，COM Express模塊10的南橋可以引出8個(gè)通用輸入輸出接口，前述的超級(jí)輸入輸出控制電路廣4中一共擴(kuò)展了 32個(gè)通用輸入輸出接口，前述ISA總線擴(kuò)展的輸入擴(kuò)展電路262和輸出擴(kuò)展電路264也可以為通用輸入輸出接口(各16路)，這樣通用輸入輸出接口的總數(shù)量為72個(gè)，完全可以滿足AFC設(shè)備對(duì)10的需求。在圖6所示實(shí)施例中，自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過COM Express模塊10的IDE接口連接的IDE硬盤連接器和CF卡連接器，及通過COM Express模塊10的PC1-E總線連接的千兆以太網(wǎng)卡。載板上還包括I個(gè)PC1-E X I擴(kuò)展插槽和I個(gè)PCI擴(kuò)展插槽。其他COM EXPRESS模塊自身已具備的信號(hào)接口(USB、VGA、LVDS, LAN、SATA等)，模塊上沒有相應(yīng)的對(duì)外接口連接器，這些信號(hào)經(jīng)COM EXPRESS模塊與載板之間的連接器引至載板，在載板上安裝相應(yīng)的對(duì)外連接器。上述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元尤其適用于地鐵、輕軌等軌道交通系統(tǒng)，但也可以應(yīng)用于其它需要售檢票的大型公共設(shè)施，例如電影院、體育館、歌劇院、機(jī)場(chǎng)等。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，包括COM Express模塊，其特征在于，還包括輸入輸出控制模塊、音頻編解碼模塊、PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋以及非接觸式IC卡讀寫器電路，所述輸入輸出控制模塊、音頻編解碼模塊及PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋連接所述COM Express模塊，所述非接觸式IC卡讀寫器電路連接所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋； 所述輸入輸出控制模塊用于擴(kuò)展連接輸入輸出接口，所述音頻編解碼模塊包括一路音頻輸入和一路音頻輸出，所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋用于將PCI總線轉(zhuǎn)換為ISA總線，所述非接觸式IC卡讀寫器電路用于讀取票卡信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，還包括電源接口電路，所述電源接口電路包括或門和電源控制電路，所述或門與電源按鈕和所述輸入輸出控制模塊連接，所述電源控制電路與所述COM Express模塊連接； 所述或門用于接收外部開機(jī)信號(hào)或所述電源按鈕送出的開機(jī)信號(hào)，在接收到所述外部開機(jī)信號(hào)或開機(jī)信號(hào)時(shí)向所述輸入輸出控制模塊發(fā)送開機(jī)脈沖，所述開機(jī)脈沖經(jīng)所述輸入輸出控制模塊處理后送至所述COM Express模塊的南橋，由南橋發(fā)出高電平控制所述電源控制電路由自身的輸出端輸出12伏的電源信號(hào)給COM Express模塊使所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元開機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述電源控制電路包括PMOS管、NMOS管、濾波單元、PMOS管柵極串接電阻以及NMOS管漏極上拉電阻，所述濾波單元連接12伏電源輸入端，所述PMOS管的源極連接所述濾波單元，所述PMOS管柵極串接電阻連接所述PMOS管的柵極，所述NMOS管漏極上拉電阻與所述PMOS管柵極串接電阻串聯(lián)后連接所述NMOS管的漏極，PMOS管柵極串接電阻和NMOS管漏極上拉電阻的公共端連接所述PMOS管的柵極，所述PMOS管的漏極為所述電源控制電路的輸出端，所述NMOS管的柵極連接所述南橋，所述N MOS管的源極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述電源控制電路還包括瞬態(tài)抑制二極管、第一濾波電容、第二濾波電容NMOS管柵極串接電阻，所述瞬態(tài)抑制二極管接于所述12伏電源輸入端和濾波單元之間，所述瞬態(tài)抑制二極管的陰極連接所述12伏電源輸入端，所述瞬態(tài)抑制二極管的陽極接地，所述NMOS管柵極串接電阻接于所述南橋與NMOS管的柵極之間，所述第一濾波電容一端連接所述NMOS管柵極串接電阻和NMOS管的柵極的公共端，另一端接地；所述第二濾波電容一端連接所述PMOS管的漏極，所述第二濾波電容的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述輸入輸出控制模塊是超級(jí)輸入輸出控制電路，通過LPC總線連接所述COM Express模塊，所述超級(jí)輸入輸出控制電路用于擴(kuò)展連接PS/2接口、并口、多個(gè)串行通訊端口及多個(gè)通用輸入輸出接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述超級(jí)輸入輸出控制電路的數(shù)量為4個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述非接觸式IC卡讀寫器電路包括緩沖器、地址譯碼電路、SAM卡接口集成電路及射頻信號(hào)處理電路，所述SAM卡接口集成電路和射頻信號(hào)處理電路通過地址譯碼電路和緩沖器連接所述PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋轉(zhuǎn)換出的ISA總線，所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過所述地址譯碼電路和緩沖器連接所述ISA總線的輸入擴(kuò)展電路和輸出擴(kuò)展電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述輸入擴(kuò)展電路和輸出擴(kuò)展電路各有一個(gè)，分別提供16路輸入和輸出；所述SAM卡接口集成電路及射頻信號(hào)處理電路的數(shù)量均為2個(gè)； 所述ISA總線的4條中斷請(qǐng)求線分別與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路和2個(gè)射頻信號(hào)處理電路連接， 所述ISA總線的4條地址總線SAO至SA3經(jīng)所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后均與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路、2個(gè)射頻信號(hào)處理電路、輸入擴(kuò)展電路及輸出擴(kuò)展電路連接， 所述ISA總線的6條地址總線SA4至SA9經(jīng)所述地址譯碼電路譯碼成8條片選線，其中4條分別連接所述2個(gè)SAM卡接口集成電路和2個(gè)射頻信號(hào)處理電路，另外4條中的兩條連接所述輸入擴(kuò)展電路、兩條連接所述輸出擴(kuò)展電路， 所述ISA總線的8條數(shù)據(jù)總線經(jīng)所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后均與所述2個(gè)SAM卡接口集成電路、2個(gè)射頻信號(hào)處理電路，輸入擴(kuò)展電路及輸出擴(kuò)展電路連接， 所述ISA總線的讀控制線和寫控制線所述緩沖器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力后連接所述地址譯碼電路、2個(gè)SAM卡接口集成電路及2個(gè)射頻信號(hào)處理電路， 所述ISA總線的復(fù)位信號(hào)線連接所述2個(gè)射頻信號(hào)處理電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，還包括P0RT80接口故障碼顯示電路，所述P0RT80接口故障碼顯示電路包括P0RT80譯碼器、14個(gè)限流電阻、第一數(shù)碼管 及第二數(shù)碼管，所述P0RT80譯碼器的輸入端與PCI總線相連接，P0RT80譯碼器的7個(gè)輸出端LED_A1至LED_DG1各經(jīng)一個(gè)限流電阻連接至第一數(shù)碼管，所述P0RT80譯碼器的7個(gè)輸出端LED_A2至LED_DG2各經(jīng)一個(gè)限流電阻連接至第二數(shù)碼管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，其特征在于，所述COM Express模塊為TYPE 2類型，所述自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元還包括通過COM Express模塊的IDE接口連接的IDE硬盤連接器和CF卡連接器，及通過所述COM Express模塊的PC1-E總線連接的千兆以太網(wǎng)卡。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主控單元，包括COM Express模塊、輸入輸出控制模塊、音頻編解碼模塊、PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋以及讀寫器電路，音頻編解碼模塊及PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋連接COM Express模塊，讀寫器電路連接PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋；音頻編解碼模塊包括一路音頻輸入和一路音頻輸出，PCI轉(zhuǎn)ISA轉(zhuǎn)接橋用于將PCI總線轉(zhuǎn)換為ISA總線，讀寫器電路用于讀取票卡信息。本實(shí)用新型具有較高的可擴(kuò)展性和靈活性，接口資源、載板尺寸也可根據(jù)需要靈活地配置和調(diào)整?？赏ㄟ^不同COM模塊與載板靈活的搭配、組合以滿足不同項(xiàng)目的需求，設(shè)計(jì)載板的工作量相對(duì)較少，縮短了開發(fā)周期，同時(shí)降低了開發(fā)成本。用并行總線與COM模塊通信，提高了檢票速度。
文檔編號(hào)G07B11/00GK202995822SQ20122065367
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者李瑗瑗, 張媛, 樊忠良, 胡劍峰, 王歡, 嚴(yán)兆彬 申請(qǐng)人:高新現(xiàn)代智能系統(tǒng)股份有限公司