CN220305669U - 构建工业控制***的处理器核心模块、主板及工业计算机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于揭示一种构建工业控制***的处理器核心模块、主板及工业计算机，PCB板集成有SOC单元及与所述SOC单元电连接的内存条插槽单元、超级输入输出控制器、BIOS、千兆以太网控制单元和金手指，所述金手指设置于所述PCB板的端部；所述SOC单元和所述金手指之间电连接有USB信号通道、SM Bus总线、I2C总线、电源控制信号通道、LPC总线、HDA总线、硬盘信号通道、PCIe信号通道、DDI信号通道、eDP信号通道；所述千兆以太网控制单元与所述金手指电连接，技术效果：将嵌入式工业计算机所需要的各功能集成到同一个PCB板，形成具有金手指的核心板，金手指作为核心板的扩展通道，再以该PCB板为基础进行二次开发，选择性设置输入输出接口即可，提高主板的开发速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业计算机技术领域，特别是一种构建工业控制***的处理器核心模块、主板及工业计算机。
背景技术
嵌入式工业计算机均具有嵌入式主板，根据实际情况，每款工业计算机的处理任务不同，嵌入式主板所包含的功能模块会有差异。目前，每开发一款工业计算机，需要全新开发嵌入式主板，并进行测试、认证等工作，存在很多重复性工作，极大地限制了嵌入式主板的开发速度。
鉴于此，有必要开发一种构建工业控制***的处理器核心模块、主板及工业计算机，将嵌入式工业计算机所需要的最核心功能模块化，从而大幅提高嵌入式主板的开发速度。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于揭示一种构建工业控制***的处理器核心模块、主板及工业计算机，旨在将嵌入式工业计算机所需要的最核心功能模块化，从而大幅提高嵌入式主板的开发速度。
本实用新型的第一个发明目的在于开发一种构建工业控制***的处理器核心模块，PCB板集成有SOC单元及与所述SOC单元电连接的内存条插槽单元、超级输入输出控制器、BIOS、千兆以太网控制单元和金手指，所述金手指设置于所述PCB板的端部；
所述SOC单元和所述金手指之间电连接有USB信号通道、SM Bus总线、I2C总线、电源控制信号通道、LPC总线、HDA总线、硬盘信号通道、PCIe信号通道、DDI信号通道、eDP信号通道；
所述千兆以太网控制单元与所述金手指电连接。
优选地，所述USB信号通道包括若干USB2.0信号通道和若干USB3.0信号通道。
优选地，还集成有面向所述SOC单元的5V电压供电通道。
优选地，所述超级输入输出控制器和所述金手指之间电连接有通用异步收发器、键盘信号通道、鼠标信号通道、风扇信号通道、开关信号通道、重启信号通道。
优选地，所述USB2.0信号通道为八组。
优选地，所述USB3.0信号通道为四组。
本实用新型的第二个发明目的在于开发一种嵌入式工业计算机主板，包括基础板和核心板，所述核心板设置第一发明创造所述的构建工业控制***的处理器核心模块，所述基础板设置输入/输出接口和MXM底座，第一发明创造所述的构建工业控制***的处理器核心模块通过金手指和所述MXM底座电连接。
优选地，所述输入/输出接口为USB接口、网卡接口、电源接口、鼠标接口、键盘接口、显示接口、扩展接口中的一种或多种。
优选地，所述核心板平行地固定于所述基础板。
本实用新型的第三个发明目的在于开发一种工业计算机，设置有第二发明创造所述的嵌入式工业计算机主板。
与现有技术相比，本实用新型技术效果如下：
（1）将嵌入式工业计算机所需要的各功能集成到同一个PCB板，形成具有金手指的核心板，金手指作为核心板的扩展通道，再以该PCB板为基础进行二次开发，在二次开发时，根据实际需求，选择性设置USB接口、网卡接口、电源接口、鼠标接口、键盘接口、显示接口、扩展接口中的一种或多种即可，大幅提高嵌入式主板的开发速度。
（2）嵌入式工业计算机主板包括基础板和核心板，基础板设置输入/输出接口和MXM底座，核心板设置构建工业控制***的处理器核心模块，核心板的金手指和基础板的MXM底座电性连接后，实现基础板和核心板之间的功能集成；即核心板具有工业计算机所需要的绝大部分功能，在开发一款新的嵌入式工业计算机主板时，只需要以核心板为基础再进一步扩展开发即可，无需对每个功能进行全面开发，从而使嵌入式工业计算机主板的整体开发速度大幅增加。
（3）采用核心板的金手指和基础板的MXM底座进行连接，连接可靠性高；同时，MXM底座和金手指具有稳定的高速信号传输优势，且金手指是在PCB板制备过程中即可实现，制造成本低，但能够满足自定义核心板电气需求的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型工业计算机模块逻辑框图。
图2是本实用新型PCB板俯视示意图。
图3是本实用新型基础板和核心板安装示意图。
其中，1、PCB板；2、金手指；3、基础板；31、MXM底座；4、核心板；5、SOC单元。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
参图1至图3，本实施例揭示了一种构建工业控制***的处理器核心模块（以下简称“工业计算机模块”）的一种具体实施方式。
构建工业控制***的处理器核心模块，参见图1至图3，PCB板1集成有SOC单元及与所述SOC单元电连接的内存条插槽单元、超级输入输出控制器、BIOS、千兆以太网控制单元和金手指，所述金手指2设置于所述PCB板1的端部；所述SOC单元和所述金手指之间电连接有USB信号通道、SM Bus总线（System Management Bus，***管理总线）、I2C总线（Inter-Integrated Circuit）、电源控制信号通道、LPC总线（Low pin count Bus）、HDA总线（HighDefinition Audio）、硬盘信号通道、PCIe信号通道、DDI（Digital Display Interfaces）信号通道、Edp（Embedded Display Port）信号通道；所述千兆以太网控制单元与所述金手指电连接。
具体地，为了加快嵌入式计算机主板的开发速度，将嵌入式计算机主板的核心功能全部集成到工业计算机模块，工业计算机模块以SOC单元为运算中心，以金手指2为扩展通道；集成了内存条插槽单元，可根据需要安装DDR内存条；集成了超级输入输出控制器（Super IO），超级输入输出控制器和所述金手指之间电连接有通用异步收发器、键盘信号通道、鼠标信号通道、风扇信号通道、开关信号通道、重启信号通道；集成了BIOS，作为基本输入输出控制单元；集成了千兆以太网控制单元，所述千兆以太网控制单元与所述金手指电连接；所述SOC单元和所述金手指之间电连接多种信号通道及总线；本实施例实现了将嵌入式工业计算机所需要的各功能集成到同一个PCB板，形成具有金手指的核心板，金手指作为核心板的扩展通道，再以该PCB板为基础进行二次开发，在二次开发时，根据实际需求，选择性设置USB接口、网卡接口、电源接口、鼠标接口、键盘接口、显示接口、扩展接口中的一种或多种即可，大幅提高嵌入式主板的开发速度。
作为优选实施例，为适应多种嵌入式工业计算机，所述USB信号通道包括若干USB2.0信号通道和若干USB3.0信号通道，具体而言，所述USB2.0信号通道为八组，所述USB3.0信号通道为四组；另外PCB板还集成有面向所述SOC单元的5V电压供电通道，当PCB板通过金手指连接于主板后，主板通过金手指及5V电压供电通道向SOC单元供电。
实施例2
参图2至图3，本实施例揭示了一种嵌入式工业计算机主板（以下简称“主板”）的一种具体实施方式。
嵌入式工业计算机主板，包括基础板3和核心板4，所述核心板4设置实施例1所述的构建工业控制***的处理器核心模块，所述基础板3设置输入/输出接口和MXM底座31，实施例1所述的构建工业控制***的处理器核心模块通过金手指2和所述MXM底座31电连接。
具体地，实施例2中的核心板4为实施例1中的PCB板1，基础板3作为扩展板，基础板3一方面设置输入/输出接口，输入/输出接口为USB接口、网卡接口、电源接口、鼠标接口、键盘接口、显示接口、扩展接口中的一种或多种，另一方面，另一方面还根据实际需求增加新的功能模块，但基础板的开发工作仅剩下了输入/输出接口设计和新功能设计，开发、测试和验证工作量大幅减少，从而大幅加快了主板的开发速度，进而加快了工业计算机的开发进度，也节约了开发成本；在具体安装时，所述核心板4的金手指2***MXM底座31后，再平行地固定于所述基础板3，使主板的厚度增加较少；为了增加核心板4的散热效率，在基础板3设置镂空结构，即安装后核心板4正下方的基础板处设置镂空结构，镂空结构对准SOC单元5，镂空结构所在位置参见图3所示的虚线区域。
通过实施例2，嵌入式工业计算机主板包括基础板3和核心板4，基础板3设置输入/输出接口和MXM底座31，核心板4设置实施例1所述的工业计算机模块，核心板4的金手指1和基础板3的MXM底座31电性连接后，实现基础板3和核心板4之间的功能集成；即核心板4具有工业计算机所需要的绝大部分功能，在开发一款新的嵌入式工业计算机主板时，只需要以核心板4为基础再进一步扩展开发即可，无需对每个功能进行全面开发，从而使嵌入式工业计算机主板的整体开发速度大幅增加。
本实施例所揭示的嵌入式工业计算机主板在与实施例1中具有相同部分的技术方案，请参实施例1所述，在此不再赘述。
实施例3
本实施例揭示了一种工业计算机的一种具体实施方式，工业计算机，设置有实施例2所述的嵌入式工业计算机主板。实施例3的工业计算机采用实施例2所述的嵌入式工业计算机主板，使其所使用的主板只需设计输入输出接口及新的功能模块，无需再开发核心板已经实现的功能，从而使主板及工业计算机的开发、验证和测试速度大幅加快，节约了开发成本。
本实施例所揭示的工业计算机在与实施例2中具有相同部分的技术方案，请参实施例2所述，在此不再赘述。
Claims (10)
1.构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，PCB板集成有SOC单元及与所述SOC单元电连接的内存条插槽单元、超级输入输出控制器、BIOS、千兆以太网控制单元和金手指，所述金手指设置于所述PCB板的端部；
所述SOC单元和所述金手指之间电连接有USB信号通道、SM Bus总线、I2C总线、电源控制信号通道、LPC总线、HDA总线、硬盘信号通道、PCIe信号通道、DDI信号通道、eDP信号通道；
所述千兆以太网控制单元与所述金手指电连接。
2.如权利要求1所述的构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，所述USB信号通道包括若干USB2.0信号通道和若干USB3.0信号通道。
3.如权利要求1所述的构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，还集成有面向所述SOC单元的5V电压供电通道。
4.如权利要求1所述的构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，所述超级输入输出控制器和所述金手指之间电连接有通用异步收发器、键盘信号通道、鼠标信号通道、风扇信号通道、开关信号通道、重启信号通道。
5.如权利要求2所述的构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，所述USB2.0信号通道为八组。
6.如权利要求2所述的构建工业控制***的处理器核心模块，其特征在于，所述USB3.0信号通道为四组。
7.嵌入式工业计算机主板，其特征在于，包括基础板和核心板，所述核心板设置权利要求1-6任一所述的构建工业控制***的处理器核心模块，所述基础板设置输入/输出接口和MXM底座，权利要求1-6任一所述的构建工业控制***的处理器核心模块通过金手指和所述MXM底座电连接。
8.如权利要求7所述的嵌入式工业计算机主板，其特征在于，所述输入/输出接口为USB接口、网卡接口、电源接口、鼠标接口、键盘接口、显示接口、扩展接口中的一种或多种。
9.如权利要求7所述的嵌入式工业计算机主板，其特征在于，所述核心板平行地固定于所述基础板。
10.工业计算机，其特征在于，设置有权利要求7-9任一所述的嵌入式工业计算机主板。
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