一種基于龍芯2f的嵌入式計算機模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊，該計算機模塊包括龍芯2FCPU、專用總線、FLASH電路、DDR2內(nèi)存顆粒、百兆網(wǎng)絡、一號TFT顯示、視頻顯示模塊、VGA顯示、南橋芯片組、一號USB、二號USB、SSD存儲模塊和二號TFT顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型計算機模塊內(nèi)存部分板載內(nèi)存顆粒，直接焊接在印制板上，因而在振動強度較大的環(huán)境下也可正常使用；板載視頻顯示模塊可以任意處理現(xiàn)場的各種圖像，并且可以進行圖像疊加處理，適用于一些特定環(huán)境需求。
【專利說明】一種基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種計算機技術(shù)，具體是一種基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊，涉及國產(chǎn)龍芯2F CPU的單板計算機以及一種自定義專用總線的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機的廣泛應用，網(wǎng)絡和信息化發(fā)展極其迅速，而隨著網(wǎng)絡的快速發(fā)展，技術(shù)資料的保密性越來越重要，網(wǎng)絡安全已經(jīng)成為國家保密安全的重要一部分。另外，由于軍用設(shè)備應用的環(huán)境相對來說都比較惡劣，對總線系統(tǒng)的抗振動性要求較高，并且對總線的信號功能上有一些特定要求，以適應特定場合的功能需求。
[0003]目前的大部分計算機產(chǎn)品都采用國外CPU芯片，核心技術(shù)不能自己掌控，因此要求使用國產(chǎn)化CPU。而龍芯2F CPU是中國科學院計算研究所研制的通用CPU，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，核心技術(shù)自己完全掌握，并且本身集成可編程門陣列，可以通過可編程門陣列定義專用總線，以滿足現(xiàn)場需求。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是:提供一種基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊。該模塊集成特定的功能模塊，并且在此基礎(chǔ)上定義一種專用總線，以滿足特殊場合的應用。
[0005]本實用新型解決所述技術(shù)問題的解決方案是:設(shè)計一種基于龍芯2F CPU的單板計算機模塊，包括龍芯2F CPU、專用總線、FLASH電路、DDR2內(nèi)存顆粒、百兆網(wǎng)絡、一號TFT顯示、視頻顯示模塊、VGA顯示、南橋芯片組、一號USB、二號USB、SSD存儲模塊和二號TFT顯示；所述龍芯2F CPU通過PCI總線與百兆網(wǎng)絡5、視頻顯示模塊、南橋芯片組相連接，通過局部總線與專用總線、FLASH電路連接；所述DDR2內(nèi)存顆粒直接連接在龍芯2F CPU上；所述二號TFT顯示通過局部總線與龍芯2F CPU相連接；所述VGA顯示通過顯示接口與視頻顯示模塊相連接；所述南橋芯片組通過其自身的專用接口分別與一號USB、二號USB、SSD存儲模塊相連接。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型計算機模塊內(nèi)存部分板載內(nèi)存顆粒，直接焊接在印制板上，因而在振動強度較大的環(huán)境下也可正常使用；板載視頻顯示模塊可以任意處理現(xiàn)場的各種圖像，并且可以進行圖像疊加處理，適用于一些特定環(huán)境需求；專用總線的實現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理以及模塊化要求方面更加簡單，并且工作可靠，適用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊一種實施例的組成結(jié)構(gòu)與工作原理框圖。
【具體實施方式】[0008]下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型進一步詳細說明。
[0009]本實用新型設(shè)計的基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊(簡稱計算機模塊，參見圖1)包括:龍芯2F CPU1、專用總線2、FLASH電路3、DDR2內(nèi)存顆粒4、百兆網(wǎng)絡5、一號TFT顯示
6、視頻顯示模塊7、VGA顯示8、南橋芯片組9、一號USB10、二號USB11、SSD存儲模塊12和二號TFT顯示13。
[0010]所述龍芯2F CPUl通過自帶的PCI總線信號分別與百兆網(wǎng)絡5、視頻顯示模塊7和南橋芯片組9的PCI總線信號相連接，通過自帶的局部總線信號分別與專用總線2和FLASH電路3的總線信號相連接；所述DDR2內(nèi)存顆粒4直接連接在龍芯2F CPUl上；所述二號TFT顯示13通過局部總線與龍芯2F CPUl相連接；所述VGA顯示8通過顯示接口與視頻顯示模塊7相連接；所述南橋芯片組9通過其自身的專用接口分別與一號USB10、二號USBll和SSD存儲模塊12相連接。
[0011]所述DDR2內(nèi)存顆粒4通過焊盤直接焊接在印制板上，這樣防振動效果極強，本實用新型采用的DDR2內(nèi)存顆粒4是現(xiàn)代公司的HY5PS1G163CFP，共焊接8片顆粒，組成內(nèi)存容量為1GB。傳統(tǒng)計算機模塊都是通過內(nèi)存插槽與龍芯2F CPUl相連接，在振動強度較大的環(huán)境下，內(nèi)存條會產(chǎn)生松動，產(chǎn)生計算機模塊啟動錯誤，導致計算機模塊不能正常開機。
[0012]所述百兆網(wǎng)絡5采用的是REALTEK公司的RTL8139，通過百兆網(wǎng)絡5可以下載更新計算機模塊的嵌入式操作系統(tǒng)。
[0013]所述FLASH電路3用于存放龍芯2F CPUl的BIOS程序。
[0014]所述南橋芯片組9用于擴展外部設(shè)備。
[0015]所述VGA顯示8接口直接由視頻顯示模塊7的專用顯示接口引出，用于連接VGA
顯示屏。
[0016]所述一號USB10、二號USBll用于連接USB設(shè)備，包括鍵盤、鼠標、U盤等；所述SSD存儲模塊12采用板載SSD芯片，直接焊接在印制板上，與傳統(tǒng)的板載硬盤接口，需要外接硬盤，振動時接口會產(chǎn)生松動相比較，成功遏制了振動產(chǎn)生的接口松動的影響，能夠滿足振動惡劣環(huán)境的要求。
[0017]所述視頻顯示模塊7采用的silicon motion公司的SM712, SM712本身可以直接引出一路VGA顯示8，另一路集成的TFT接口可以直接與龍芯2F CPUl相連接，在龍芯2FCPUl內(nèi)與外部采集的TFT顯示13進行圖像疊加處理，再通過一號TFT顯示6輸出。
[0018]所述專用總線2通過龍芯2F CPUl的局部總線與龍芯2F CPUl直接相連，該計算機模塊的專用總線2類似ISA總線格式，但是在ISA總線基礎(chǔ)上帶寬最大可以提高到80MB/S，在ISA總線的基礎(chǔ)上提高了五倍，這樣解決了板間數(shù)據(jù)傳輸速率較慢的實際情況，并且主從可以通過底板電路硬件實現(xiàn)，當?shù)装迳系哪骋恢付ü苣_為高時，專用計算機模塊當作主機板使用，當指定管腳為低時，專用計算機模塊當作從設(shè)備使用，這樣在整個系統(tǒng)中可以安裝多個相同的專用計算機模塊協(xié)同工作，這樣靈活性得到很大提高，并且做到了冗余設(shè)計，極大降低了故障率，適應了惡劣環(huán)境的需求。
[0019]所述專用總線2中有同步時鐘點定義，可以多個計算機模塊通過同步時鐘同時開始工作，例如同時進行數(shù)據(jù)圖像的處理，這樣圖像的同步性以及實時性得到保障，提高了對大數(shù)據(jù)量采集和圖像通信處理方面的并行處理能力，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0020]本實用新型基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊的工作原理與工作過程是:接通電源后，龍芯2F CPUl的程序通過百兆網(wǎng)絡5下載軟件程序，下載完成后，龍芯2F CPUl從FLASH電路3中讀取軟件配置程序，然后把程序調(diào)用到DDR2內(nèi)存顆粒4中運行。一號USBlO和二號USBll可以連接USB鍵盤和鼠標，或者連接U盤以把存放在SSD存儲模塊12中的數(shù)據(jù)拷貝出來。龍芯2F CPUl通過視頻顯示模塊7把VGA8顯示連接到顯示屏上，以便于觀察數(shù)據(jù)，；同時，視頻顯示模塊7和外部傳輸過來的二號TFT顯示13可以進行疊加處理，并且把疊加后的視頻顯示通過一號TFT顯示6進行傳輸顯示。而專用總線2可以進行板卡的協(xié)同工作，進行多項視頻處理顯示。
[0021]以上實施例僅是對本實用新型專用嵌入式計算機模塊的具體應用例子，并不限制本申請權(quán)利要求的保護范圍。凡是在本申請權(quán)利要求技術(shù)方案上進行的修改和非本質(zhì)改進的，均在本申請權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
[0022]本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊，其特征在于該計算機模塊包括:龍芯2FCPU、專用總線、FLASH電路、DDR2內(nèi)存顆粒、百兆網(wǎng)絡、一號TFT顯示、視頻顯示模塊、VGA顯示、南橋芯片組、一號USB、二號USB、SSD存儲模塊和二號TFT顯示；所述龍芯2F CPU通過自帶的PCI總線信號分別與百兆網(wǎng)絡、視頻顯示模塊和南橋芯片組的PCI總線信號相連接，通過自帶的局部總線信號分別與專用總線和FLASH電路的總線信號相連接；所述DDR2內(nèi)存顆粒直接連接在龍芯2F CPU上；所述二號TFT顯示通過局部總線與龍芯2F CPU相連接；所述VGA顯示通過顯示接口與視頻顯示模塊相連接；所述南橋芯片組通過其自身的專用接口分別與一號USB、二號USB和SSD存儲模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于龍芯2F的嵌入式計算機模塊，其特征在于所述DDR2內(nèi)存顆粒采用的是現(xiàn)代公司的HY5PS1G163CFP，通過焊盤直接焊接在印制板上；所述百兆網(wǎng)絡采用的是REALTEK公司的RTL8139 ;所述SSD存儲模塊采用板載SSD芯片，直接焊接在印制板上；所述視頻顯示模塊7采用的silicon motion公司的SM712。
【文檔編號】G06F1/16GK203706026SQ201320894106
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】寧立革, 張凱, 劉炳坤, 蔡勇 申請人:天津市英貝特航天科技有限公司