一種基于申威套片的cpex工控機主板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工控機主板，尤其涉及一種基于申威套片的CPEX工控機主板。
【背景技術(shù)】
[0002]計算機在最近的幾十年中，極大地改變了我們的生活。在工業(yè)中，計算機也得到了相應(yīng)的應(yīng)用，這就是工業(yè)計算機。所謂工業(yè)計算機，簡單的來說，就是把計算機應(yīng)用在工業(yè)中，也正是因為應(yīng)用在了工業(yè)中，工業(yè)計算機和普通的計算機有了不同的特點。隨著我國信息化的進一步深入發(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問題敲響了警鐘，加強我國自身的信息安全建設(shè)刻不容緩。為了推動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嵌入式系統(tǒng)的安全性能的高低。但是，目前在工業(yè)控制計算機行業(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、科研機構(gòu)、企事業(yè)單位等的機密。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于通過一種基于申威套片的CPEX工控機主板，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種基于申威套片的CPEX工控機主板，其包括申威處理器模塊、套片控制器模塊、PC1-E Switch控制器模塊、CPEX連接器模塊;所述套片控制器模塊接出兩路千兆以太網(wǎng)控制器、一個PC1-E Switch控制器模塊、一個千兆以太網(wǎng)PHY芯片、四路USB信號、一個RTC芯片、兩個視頻編碼器、一個USB轉(zhuǎn)UART控制器、一個RS232驅(qū)動接收控制器、一路PS/2信號、兩路SATA信號、一個電子盤;所述PC1-E Switch控制器模塊接出四路PC1-E接口 ；所述申威處理器模塊與套片控制器模塊、CPEX連接器模塊連接，所述套片控制器模塊與PC1-E Switch控制器模塊、CPEX連接器模塊連接，所述PC1-E Switch控制器模塊與CPEX連接器模塊連接；所述CPEX連接器模塊包括XP1、XJ2、XJ3、XJ4、XJ5、XJ6、XJ7、XJ8、XJ9九個連接器，XP1為CPCIExpress規(guī)范中定義的系統(tǒng)板電源連接器，XJ2、XJ3、XJ5、XJ6、XJ7、XJ8為CPCI Express規(guī)范中定義的高速差分連接器，XJ4、XJ9為CPCI Express規(guī)范中定義的單點信號連接器。
[0006]特別地，所述PC1-E Switch控制器模塊采用PC1-E Switch控制器橋片，該橋片選用八路PC1-E通道的PEX8609芯片，PEX8609芯片接出四路PC1-E接口。
[0007 ]特別地，所述千兆以太網(wǎng)控制器接出GMII/RGMII信號;所述千兆以太網(wǎng)PHY芯片接出兩路GMII/RGMII信號。
[0008]特別地，所述RTC芯片反饋時鐘給套片控制器模塊。
[0009 ] 特別地，所述視頻編碼器分別接出DVI+VGA信號和DVI信號。
[0010]特別地，所述RS232驅(qū)動、接收控制器接出一路RS232信號。
[0011]特別地，所述USB轉(zhuǎn)UART控制器接出一個RS232驅(qū)動、接收控制器，RS232驅(qū)動、接收控制器接出一路RS232信號。
[0012]特別地，所述申威處理器模塊采用申威410處理器，其集成有DDR3存儲控制器接口和PC1-EO、PC1-E1兩路PC1-E接口，DDR3存儲控制器接口接DDR3內(nèi)存顆粒，PC1-EO接套片控制器模塊，PC1-El接CPEX連接器模塊。
[0013]本實用新型提出的基于申威套片的CPEX工控機主板采用的CPEX連接器模塊使用點對點的串行互聯(lián)技術(shù)取代PCI的并行結(jié)構(gòu)互聯(lián)技術(shù)，不僅保證了高頻率的工作能力，還可以為每一設(shè)備分配獨享的通道帶寬，保證了每個設(shè)備的帶寬資源，提高了數(shù)據(jù)傳輸率;采用全雙工工作模式，發(fā)送數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)可以同時進行，相比于PCI在一個時鐘周期內(nèi)只能進行單向傳輸，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。本實用新型采用我國完全自主設(shè)計的申威處理器，其軟硬件設(shè)計完全自主可控，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，并且通過套片完成了多層次片上通信結(jié)構(gòu)、高性能PCIE交叉開關(guān)、圖形圖像子系統(tǒng)、存儲等功能，滿足系統(tǒng)的可信引導(dǎo)和軟件的安全認證需求，同時主板接口資源豐富，兼容性強，滿足不同行業(yè)需求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例提供的基于申威套片的CPEX工控機主板結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0016]請參照圖1所示，圖1為本實用新型實施例提供的基于申威套片的CPEX工控機主板結(jié)構(gòu)圖。
[0017]本實施例中基于申威套片的CPEX工控機主板具體包括申威處理器模塊、套片控制器模塊、PC1-E Switch控制器模塊、CPEX連接器模塊。所述套片控制器模塊接出兩路千兆以太網(wǎng)控制器、一個PC1-E Switch控制器模塊、一個千兆以太網(wǎng)PHY芯片、四路USB信號、一個RTC芯片、兩個視頻編碼器、一個USB轉(zhuǎn)UART控制器、一個RS232驅(qū)動接收控制器、一路PS/2信號、兩路SATA信號、一個電子盤。需要說明的是，所述套片控制器模塊最多支持6路USB信號，本實施例中套片控制器模塊僅接出了四個USB口，還接出了一個USB轉(zhuǎn)串口的信號。所述PC1-E Switch控制器模塊接出四路PC1-E接口。所述申威處理器模塊與套片控制器模塊、CPEX連接器模塊連接，所述套片控制器模塊與PC1-E Switch控制器模塊、CPEX連接器模塊連接，所述PC1-E Switch控制器模塊與CPEX連接器模塊連接。
[0018]所述申威處理器模塊為主板的核心處理、控制單元，并且提供一路X8的PC1-E鏈路。所述套片控制器模塊為主板提供各種控制器及I/o接口，并且提供一路X8的PC1-E鏈路，一路X4的PC1-E鏈路。所述PC1-E Switch控制器模塊用于為主板提供擴展的兩路X I的PC1-E鏈路。所述CPEX連接器模塊負責主板與底板或其他板卡之間的通信。
[0019]在本實施例中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DDR3存儲控制器接口和2路X 8的PC1-E接口。所述DDR3存儲控制器接口接DDR3內(nèi)存顆粒;一路PC1-E接套片控制器模塊，另一路PC1-E接CPEX連接器模塊。申威410處理器是一款由上海高性能集成電路設(shè)計中心自主研發(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個對稱的64位通用處理器核心，還集成了DDR3存儲控制器接口、兩路PC1-E接口、一路維護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，峰值運算速度為 51.2GFlops。
[0020]所述套片控制器模塊采用國產(chǎn)1芯片SWICH，該芯片集成了多層次片上通信結(jié)構(gòu)、高性能PC1-E交叉開關(guān)、圖形圖像子系統(tǒng)、DDR2/3存儲控制器、高速輸入輸出部件、低速輸入輸出部件以及系統(tǒng)控制部件等;片內(nèi)集成符合國家標準的可信密碼模塊TCM，具有加/解密、簽名/驗簽、密鑰處理等密碼運算功能，滿足系統(tǒng)可信引導(dǎo)和軟件的安全認證需求，適用于高安全需要的國產(chǎn)化系列平臺產(chǎn)品應(yīng)用。
[0021]所述千兆以太網(wǎng)控制器接出GMII/RGMII信號。所述千兆以太網(wǎng)PHY芯片接出兩路GMII/RGMII信號。所述PC1-E Switch控制器模塊采用PC1-E Switch控制器橋片，該橋片選用八路PC1-E通道的PEX8609芯片，PEX8609芯