一種基于vpx總線的3u高速背板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于VPX總線的3U高速背板，屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。針對(duì)航天航空領(lǐng)域傳統(tǒng)的并行總線已經(jīng)不能滿足大帶寬、高速率的要求以及星載計(jì)算機(jī)小型化、高可靠的要求。本發(fā)明采用VPX總線技術(shù)，利用RapidIO和AdvancedSwitchingInterconnect等現(xiàn)代的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行交換結(jié)構(gòu)，包括7個(gè)槽位，兼容1塊主控板、1塊電源板以及5塊功能板，其中第一槽位為主控板槽位，第七槽位為電源板槽位，第二、三、四、五、六槽位為功能板槽位，槽間距為21.59mm；另外功能板槽位對(duì)外分別連接到4個(gè)XMC連接器和1個(gè)FMC連接器上。并且在每個(gè)槽位之間加入了加固設(shè)計(jì)，能有效的防止背板彎曲，并解決了高速連接器壓接時(shí)容易損壞的問題。
【專利說明】一種基于VPX總線的3U高速背板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于VPX總線的3U高速背板，屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，提供了一款符合VPX標(biāo)準(zhǔn)、可兼容不同功能板卡的高速背板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，航天航空領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺(tái)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì):通信帶寬越來越寬、傳輸速率越來越高、實(shí)時(shí)處理性能也對(duì)處理平臺(tái)的性能提出了更高的要求。因此，需要數(shù)據(jù)處理平臺(tái)具有更高的總線傳輸帶寬、更強(qiáng)的運(yùn)算能力和更靈活的數(shù)據(jù)交互能力。而基于傳統(tǒng)分級(jí)共享式并行總線的處理平臺(tái)(如CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)>VMECVersa Module Eurocard)等平臺(tái))，總線時(shí)鐘頻率和總線接口寬度決定了處理平臺(tái)的基本性能注定不能滿足這些新的需求。
[0003]VPX是由VITA組織制定的用以滿足惡劣環(huán)境下高可靠性、高帶寬要求的下一代高級(jí)計(jì)算平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，模塊間定義了 Serial RapidIO、PCI Express、Fibre Channel、InfiniBand、Hyper—transport、IOGB以太網(wǎng)等高速串行總線，傳輸速率可高達(dá)30Gbps,并且具有超強(qiáng)的數(shù)據(jù)出阿里能力，能充分解決以上的新需求，因此，基于VPX架構(gòu)的通用加固計(jì)算機(jī)是未來航天航空領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]隨著集成電路、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，航天航空領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺(tái)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì):通信帶寬越來越寬、傳輸速率越來越高、實(shí)時(shí)處理性能也對(duì)處理平臺(tái)的性能提出了更高的要求。因此，需要數(shù)據(jù)處理平臺(tái)具有更高的總線傳輸帶寬、更強(qiáng)的運(yùn)算能力和更靈活的數(shù)據(jù)交互能力。而基于傳統(tǒng)分級(jí)共享式并行總線的處理平臺(tái)(如CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)>VMECVersa Module Eurocard)等平臺(tái))，總線時(shí)鐘頻率和總線接口寬度決定了處理平臺(tái)的基本性能注定不能滿足這些新的需求。
[0005]VPX是由VITA組織制定的用以滿足惡劣環(huán)境下高可靠性、高帶寬要求的下一代高級(jí)計(jì)算平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，模塊間定義了 Serial RapidIO、PCI Express、Fibre Channel、InfiniBand、Hyper一transport、IOGB以太網(wǎng)等高速串行總線，傳輸速率可高達(dá)30Gbps,并且具有超強(qiáng)的數(shù)據(jù)出阿里能力，能充分解決以上的新需求，因此，基于VPX架構(gòu)的通用加固計(jì)算機(jī)是未來航天航空領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的發(fā)展方向。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的PCB示意圖；
圖2是本發(fā)明使用的連接器正視圖；
圖3是本發(fā)明使用的連接器俯視圖； 圖4是本發(fā)明使用的定位銷；
圖5是本發(fā)明使用的XMC連接器；
圖6是XMC連接器從A-A面的剖視圖；
圖7是本發(fā)明使用的FMC連接器。
[0007]具體實(shí)現(xiàn)方式
如圖1所示，背板上的槽位I定義為主控板槽位，槽位7定義為電源板槽位，槽位2、3、
4、5、6定義為功能板，該功能板最多兩塊為存儲(chǔ)板；綜合考慮到布線與散熱的影響，板間距按照21.59mm進(jìn)行設(shè)計(jì)；9、10、11、和12為4個(gè)XMC連接器，8為FMC連接器，背板上功能板槽位對(duì)外分別連接到4個(gè)XMC和I個(gè)FMC連接器上，其中，F(xiàn)MC接插件負(fù)責(zé)槽位4、5、6三個(gè)槽位的IO信號(hào)線，其中，F(xiàn)MC接插件需要支持LPC (Low Pin Count)接口的FMC子板，因此LPC的信號(hào)必須均從一個(gè)功能板引出，通用計(jì)算機(jī)中采用槽位4支持LPC的FMC，因此槽位4需要按照LPC接口要求，引出39對(duì)差分信號(hào)，7個(gè)單端信號(hào)。
[0008]本發(fā)明中的背板的槽位1、2、3、4、5、6兼容OpenVPX 3U規(guī)范，槽位7符合VITA 62標(biāo)準(zhǔn)，用于電源板，其中，主控板與電源板位于兩側(cè)，易于散熱，功能板插槽可通用。
[0009]本發(fā)明的背板采用無源設(shè)計(jì)，提高背板可靠性，通過4個(gè)XMC接插件、I個(gè)FMC接插件實(shí)現(xiàn)后出線。
[0010]本發(fā)明的背板功能板槽采用LVDS信號(hào)線進(jìn)行板間信號(hào)互聯(lián)，該背板高速數(shù)據(jù)通信總線包括:6路X4 PC1-Express,2路GE電接口及4路SATA 3。
【權(quán)利要求】
1.一種基于VPX總線的3U高速背板，其特征在于:該高速背板包括7個(gè)槽位，兼容I塊主控板、I塊電源板以及5塊功能板，所述高速背板上的第一槽位為主控板槽位，第七槽位為電源板槽位，第二、三、四、五、六槽位為功能板槽位，板間距為21.59mm ;所述背板上5塊功能板槽位對(duì)外分別連接到4個(gè)XMC (Switch Mezzanine Card )連接器和I個(gè)FMC (FPGAMezzanine Card)連接器上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于VPX總線的3U高速背板，其特征在于:所述的5塊功能板中最多2塊功能板為儲(chǔ)存板。
3.—種如權(quán)利要求1中所述的基于VPX總線的3U高速背板的設(shè)計(jì)方法，包括背板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、背板與主控板、功能板及電源板接口設(shè)計(jì)，其特征在于: A.主控板與電源板位于兩側(cè)，易于散熱； B.背板采用無源設(shè)計(jì)，提高背板的可靠性； C.背板通過所述4個(gè)XMC(Switch Mezzanine Card )連接器和所述I個(gè)FMC (FPGAMezzanine Card)連接器實(shí)現(xiàn)后出線； D.背板功能板插槽采用LVDS(Low Voltage Differential Signaling)信號(hào)線進(jìn)行板間信號(hào)互聯(lián)；背板高速數(shù)據(jù)通信總線包括:6路X4 PC1-Express(Peripheral ComponentInterconnect Express)、2 路 GE (Gigabit Ethernet)電接口及 4 路 SATA 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于VPX總線的3U高速背板的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:引入了外部信號(hào)，包括系統(tǒng)所必須的時(shí)鐘信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)以及數(shù)據(jù)信號(hào)，以及與主控板，機(jī)箱共同組成大系統(tǒng)時(shí)所需的ID號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于VPX總線的3U高速背板的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:可以根據(jù)不同的系統(tǒng)，插入不同類型的板卡，可自動(dòng)識(shí)別板卡的ID號(hào)，實(shí)現(xiàn)不同的功能。
【文檔編號(hào)】G06F1/16GK103593008SQ201310630757
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:北京華科博創(chuàng)科技有限公司