專(zhuān)利名稱(chēng)：深嵌入式卡片型計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
上個(gè)世紀(jì)80年代計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一個(gè)重大變革就是個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的出現(xiàn)及其迅速在各行各業(yè)應(yīng)用和普及。各工控機(jī)制造商紛紛推出各種檔次的工業(yè)PC，世界各軟、硬件廠商對(duì)PC總線也采取積極靠攏的態(tài)度，使PC機(jī)具有廣闊的硬件支持廠商和豐富的軟件產(chǎn)品。尤其是Windows、OS/2軟件平臺(tái)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的迅速發(fā)展，使工業(yè)PC成為工控機(jī)首選。與普通PC機(jī)相比，工業(yè)PC大多采用無(wú)源底板，供電電源更加穩(wěn)定，并且大都采用固態(tài)電子盤(pán)、低功耗的CMOS器件，抗干擾強(qiáng)的Watchdog電路，這就更加適合應(yīng)用于工控場(chǎng)合。但工業(yè)PC機(jī)也有其局限性，主要是體積大而且笨重、功耗高，在許多嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合無(wú)法勝任。在嵌入式控制應(yīng)用場(chǎng)合，需要一種外形更加緊湊、功耗更低的PC總線工控機(jī)，而且要求在軟件和硬件上都與流行的標(biāo)準(zhǔn)PC總線完全兼容。這樣才能充分應(yīng)用現(xiàn)有成熟的硬件、軟件、開(kāi)發(fā)工具和系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)，避免重復(fù)投資，減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。只有這樣的產(chǎn)品才具有強(qiáng)大的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于嵌入式控制場(chǎng)合、體積更加緊湊、功耗更低的深嵌入式卡片型計(jì)算機(jī)。
具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如下深嵌入式卡片型計(jì)算機(jī)，包括中央處理器CPU、內(nèi)存芯片、基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS、時(shí)鐘產(chǎn)生器、網(wǎng)絡(luò)控制器、FLASH控制器、FLASH存儲(chǔ)器及電源管理模塊；其特征在于所述中央處理器CPU為Sis55x型，所述內(nèi)存芯片為K4S561632D，所述基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS為W29C020芯片，所述時(shí)鐘產(chǎn)生器為ICS951901芯片，所述網(wǎng)絡(luò)控制器為RTL8100芯片，所述FLASH控制器為S3C49F9X芯片，所述FLASH存儲(chǔ)器為K9K1G08芯片，所述電源管理模塊包括電源芯片TPS54316和TPS54313；且將上述器件集成在一塊板上；嵌入式Sis55x型中央處理器通過(guò)讀取基本輸入輸出系統(tǒng)W29C020芯片中的初始化程序進(jìn)行啟動(dòng)；在系統(tǒng)時(shí)鐘指引下，Sis55x型中央處理器通過(guò)與內(nèi)存SDRAM芯片和FLASH存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和用戶程序的運(yùn)行；Sis55x型中央處理器內(nèi)部含有外圍組件互連PCI、集成設(shè)備電路IDE和低數(shù)引腳連接LPC三種總線控制器并提供了與之相對(duì)應(yīng)的三種總線接口；同時(shí)，Sis55x型中央處理器還通過(guò)其內(nèi)置的相應(yīng)功能模塊提供了PS/2標(biāo)準(zhǔn)的鼠標(biāo)及鍵盤(pán)接口、VGA視頻接口、AC’97音頻接口、USB接口以及VIP視頻輸入接口；采用橋接芯片W83626提供擴(kuò)展的ISA總線接口，采用I/O接口芯片W83697提供擴(kuò)展的并口(打印口)和串口(UART)，并采用網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8100提供以太網(wǎng)接口；所有外圍接口信號(hào)均通過(guò)5個(gè)60針專(zhuān)用插座引出。
本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在幾個(gè)方面1、本實(shí)用新型體積小僅為名片大小，占用很小空間，可以很方便地集成到各種嵌入式系統(tǒng)中，如用于車(chē)載導(dǎo)航娛樂(lè)系統(tǒng)中。本實(shí)用新型對(duì)外連接使用5個(gè)60針插座進(jìn)行板對(duì)板棧接，并在四個(gè)角上用螺釘加固，確保安裝的牢固性。
2、本實(shí)用新型擁有通用計(jì)算機(jī)的所有接口，并擴(kuò)展了一些專(zhuān)用的接口及總線，完全兼容PC/104模塊。諸多接口可根據(jù)用戶需要靈活裁減，滿足了多樣化的需求。
3、本實(shí)用新型基于x86架構(gòu)的片上系統(tǒng)，簡(jiǎn)潔的電路設(shè)計(jì)，減少集成電路和芯片，大大降低成本；板載128M電子盤(pán)，可預(yù)裝WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)。同時(shí)它完全兼容通用PC的軟件、硬件及開(kāi)發(fā)工具，具有強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用性能。
4、本實(shí)用新型直流電5V供電，峰值電流僅為1A，功耗低，發(fā)熱量??；工作溫度范圍寬，可以滿足多種場(chǎng)合需要；同時(shí)具有很高的可靠性，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型卡片結(jié)構(gòu)正面示意圖，圖3為本實(shí)用新型卡片結(jié)構(gòu)背面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)地描述。
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型在一塊板上集成了x86兼容中央處理器、內(nèi)存芯片、ROM、時(shí)鐘產(chǎn)生器、網(wǎng)絡(luò)控制器、FLASH控制器、FLASH存儲(chǔ)器及電源管理模塊，并使用LPC橋接電路和專(zhuān)用I/O芯片擴(kuò)展總線及I/O接口。其中中央處理器CPU為Sis55x型，內(nèi)存芯片為K4S561632D，基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS為W29C020芯片，時(shí)鐘產(chǎn)生器為ICS951901芯片，網(wǎng)絡(luò)控制器為RTL8100芯片，F(xiàn)LASH控制器為S3C49F9X芯片，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器為K9K1G08芯片，電源管理模塊包括電源芯片TPS54316和TPS54313。
具體結(jié)構(gòu)如下嵌入式CPU(中央處理器)Sis55x通過(guò)讀取BIOS芯片W29C020中的初始化程序進(jìn)行啟動(dòng)。在系統(tǒng)時(shí)鐘指引下，CPU通過(guò)與SDRAM芯片和FLASH存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和用戶程序的運(yùn)行。Sis55x內(nèi)部含有PCI、IDE和LPC三種總線控制器并提供了與之相對(duì)應(yīng)的三種總線接口；同時(shí)，Sis55x還通過(guò)CPU內(nèi)置的相應(yīng)功能模塊提供了PS/2標(biāo)準(zhǔn)的鼠標(biāo)及鍵盤(pán)接口、VGA視頻接口、AC’97音頻接口、USB接口以及VIP視頻輸入接口等。此外，該計(jì)算機(jī)模塊利用橋接芯片W83626提供擴(kuò)展的ISA總線接口，利用I/O接口芯片W83697提供擴(kuò)展的并口(打印口)和串口(UART)，并利用網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8100提供以太網(wǎng)接口。所有外圍接口信號(hào)均通過(guò)5個(gè)60針專(zhuān)用插座引出。除圖1中畫(huà)出的功能模塊之外，該計(jì)算機(jī)模塊還包括了相應(yīng)的電源供電芯片以及時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)芯片等。
本嵌入式計(jì)算機(jī)主要指標(biāo)如下芯片組x86單芯片系統(tǒng)，CPU-200MHz；內(nèi)存板載128M SDRAM；電子盤(pán)板載128M FLASH；總線及I/O專(zhuān)用總線，包含ISA及PCI總線增強(qiáng)型IDE接口VGA及LCD接口RS232串口(標(biāo)準(zhǔn)，2個(gè))、TTL串口(3線，2個(gè))、雙向并口USB接口(2個(gè))、PS2接口、以太網(wǎng)接口、GPIO接口(8個(gè))LPC接口、AC’97接口、VIP接口；顯示兼容AGP Rev2.0最大顯存128M最高分辨率1,920×1,440(真彩色)；網(wǎng)絡(luò)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器，帶LED狀態(tài)指示，支持全雙工模式；操作系統(tǒng)支持WinCE.NET、μCLinux、vxWorks、Win98、Win2000、WinXP；電源+5V@1A，符合ACPI1.0規(guī)范；尺寸90mm×56mm；工作溫度-20℃～+70℃。
權(quán)利要求1.深嵌入式卡片型計(jì)算機(jī)，包括中央處理器CPU、內(nèi)存芯片、基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS、時(shí)鐘產(chǎn)生器、網(wǎng)絡(luò)控制器、FLASH控制器、FLASH存儲(chǔ)器及電源管理模塊；其特征在于所述中央處理器CPU為Sis55x型，所述內(nèi)存芯片為K4S561632D，所述基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS為W29C020芯片，所述時(shí)鐘產(chǎn)生器為ICS951901芯片，所述網(wǎng)絡(luò)控制器為RTL8100芯片，所述FLASH控制器為S3C49F9X芯片，所述FLASH存儲(chǔ)器為K9K1G08芯片，所述電源管理模塊包括電源芯片TPS54316和TPS54313；且將上述器件集成在一塊板上，嵌入式中央處理器CPU芯片Sis55x與存儲(chǔ)有初始化程序的基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS芯片W29C020芯片連接，嵌入式中央處理器CPU芯片Sis55x與SDRAM內(nèi)存芯片K4S561632D連接，嵌入式中央處理器CPU芯片Sis55x通過(guò)IDE總線和FLASH控制器芯片S3C49F9X與存儲(chǔ)有系統(tǒng)和用戶程序的FLASH存儲(chǔ)器芯片K9K1G08連接，嵌入式中央處理器CPU芯片Sis55x通過(guò)PCI總線與網(wǎng)絡(luò)控制器芯片RTL8100連接，嵌入式中央處理器CPU芯片Sis55x通過(guò)LPC總線和橋接芯片W83626提供ISA接口，通過(guò)接口芯片W83697提供擴(kuò)展的并口和串口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)。所要解決的問(wèn)題是提供一種適用于嵌入式控制場(chǎng)合、體積更加緊湊、功耗更低的深嵌入式卡片型計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)是在一塊板上集成了x86兼容中央處理器、內(nèi)存芯片、基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS、時(shí)鐘產(chǎn)生器、網(wǎng)絡(luò)控制器、FLASH控制器、FLASH存儲(chǔ)器及電源管理模塊，并使用LPC橋接電路和專(zhuān)用I/O芯片擴(kuò)展總線及I/O接口。本實(shí)用新型體積小僅為名片大小，可以很方便地集成到各種嵌入式系統(tǒng)中，如用于車(chē)載導(dǎo)航娛樂(lè)系統(tǒng)中；諸多接口可根據(jù)用戶需要靈活裁減，滿足了多樣化的需求。
文檔編號(hào)G06F15/78GK2921957SQ20052007783
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者廖穎, 莫家貴, 陳一新, 穆斌, 唐燕杰 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所