基于龙芯2K的国产控制主板

技术领域

本发明涉及一种主板，属于计算机技术领域。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，嵌入式开发平台在工业自动化控制中得到了越来越广泛的。因为工控电路板集成了核心的通用功能，所以一块工控电路板配套不同的底板，从而实现于不同领域及具有不同功能的系统芯片。

芯片是面向安全适用计算机设计的高集成度系统芯片，芯片内集成定点处理器、浮点处理器、流媒体处理和图形图像处理功能、南桥和北桥配套芯片组功能以及一些I/O等功能。用户可通过该龙芯芯片进行产品的核心板的开发。

目前市场上的基于龙芯的电路板，由于应用现场的技术要求、接口种类、数量等不同，所以应用方式也不同，现有基于龙芯的核心板所提供的接口还不能满足用户扩展的需求，不能适应更多不同功能系统产品的需求，灵活性较差，以及整体稳定性较差，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明目的是提供一种基于龙芯2K的国产控制主板，该基于龙芯2K的国产控制主板既实现信号的高效实时采集、处理与传输、电池管理，方便扩展产品的功能，使该主板可广泛应用在控制领域；且降低了电阻，改善了可靠性，减少了因电路板散热不好对电路板的使用寿命造成的损害。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于龙芯2K的国产控制主板，包括安装于PCB电路板上的龙芯2K芯片、视频总线转换模块、格式转换模块、CAN收发器、电平转化模块、音频转换模块、网络芯片和用于信息存储的内存；所述视频总线转换模块位于龙芯2K芯片和LVDS接口之间，用于将DVO格式视频码转化为LVDS格式视频信号；所述格式转换模块位于龙芯2K芯片和micro HDMI接口之间，用于将DVO格式信号转化为HDMI格式信号；所述CAN收发器位于龙芯2K芯片和CAN接口之间，用于数据信号与CAN电信号之间的转换；所述电平转化模块位于龙芯2K芯片和串口接口之间，用于UART总线电平与RS232总线电平之间的转换；所述音频转换模块位于龙芯2K芯片和音频接口之间，用于HAD格式音频信号与模拟音频信号之间的转换；所述网络芯片位于龙芯2K芯片和网络接口之间，用于负责收发以太网信号；

所述PCB电路板进一步包括铝基板、第一导电图形层、第二导电图形层和螺栓，所述铝基板与第一导电图形层之间设置有第一介质层，所述第一导电图形层与第二导电图形层之间设置有第二介质层，所述第二导电图形层与第二介质层相背的表面上具有一阻焊层，所述第二介质层分别开有若干个用于连接所述第一导电图形层与第二导电图形层的盲孔，此盲孔内填充有导电柱；

所述铝基板的四个拐角处均开有一安装通孔，此安装通孔内嵌入有一中心具有供螺栓嵌入的通孔的塑料套，此塑料套位于铝基板上方的上部具有一广口外延部，所述塑料套位于铝基板下方的下部具有一外凸部，所述广口外延部的外侧壁的直径大于安装通孔的直径，所述外凸部的直径小于安装通孔的直径，一套装于塑料套上部的橡胶垫圈位于广口外延部与铝基板之间，一套装于塑料套下部的O形圈位于外凸部与铝基板之间；

所述盲孔由圆弧孔和与圆弧孔底部连通的锥形孔组成，所述盲孔的圆弧孔和锥形孔分别与第一导电图形层与第二导电图形层连接；所述铝基板与第一介质层相背的表面具有一安装槽，此安装槽的两侧壁上均开有一卡槽，一两侧端均具有卡块的散热块嵌入铝基板的安装槽内，且散热块的卡块嵌入安装槽的卡槽内。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述第一导电图形层和第二导电图形层的厚度为10~60微米。

2. 上述方案中，所述第一介质层和第二介质层的厚度为80~200微米。

3. 上述方案中，所述第一介质层和第二介质层均由环氧树脂固化层和位于环氧树脂固化层内的玻璃纤维布组成。

4. 上述方案中，还包括一连接到龙芯2K芯片的固件，此固件用于存储外围部件的开机初始化指令。

5. 上述方案中，还包括一端连接到龙芯2K芯片的USB集线器，此USB集线器的另一端连接有至少2个USB接口。

6. 上述方案中，还包括一连接到龙芯2K芯片的用于存储数据的TF卡。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1. 本发明基于龙芯2K的国产控制主板，其既有利于电路板向小型化、高集成化和电路板多功能化的提升，其克服了现有主板功能单一、接口有限的缺陷，留有配接多路数据采集、传输设备接口，实现信号的高效实时采集、处理与传输、电池管理，方便扩展产品的功能，使该主板可广泛应用在控制领域，基本上满足了使用者多种的需求，降低了设计风险，缩短了研发周期；还有，其既有利于电路板向小型化、高集成化和电路板多功能化的提升，也避免了在螺栓固定铝基板时候，由于摩擦产生的金属碎屑，从而影响电路板的电性能，例如断路等，也可缓冲来自外界对电热板的震动，从而提高了对电路板的保护性能。

2. 本发明基于龙芯2K的国产控制主板，其可以将电路板运行产生的热量传递给铝基板和位于铝基板内的散热块内，再由散热块将热量与外界快递进行交换，使得电路板内的热量不会在电路板内堆积，减少了因电路板散热不好对电路板的使用寿命造成的损害；还有，其运用卡块和卡槽的设置，便于工作人员对散热块的拆卸安装；还有，其塑料套位于铝基板下方的下部具有一外凸部，一套装于塑料套下部的O形圈位于外凸部与铝基板之间，有效避免了塑料套从基板上的滑落，提交了安装效率，也方便人员操作；还有，位于介质层内的盲孔由圆弧孔和与圆弧孔底部连通的锥形孔组成，也既增强了导电柱与盲孔侧表面的结合力，也减少了导电柱内的空隙产生的几率，从而降低了电阻，改善了可靠性。

附图说明

附图1为本发明基于龙芯2K的国产控制主板结构示意图；

附图2为附图1的局部结构示意图；

附图3为本发明国产控制主板中PCB电路板结构示意图；

附图4为附图3中的A处局部结构示意图。

以上附图中：1、铝基板；2、第一导电图形层；3、第二导电图形层；4、第一介质层；5、第二介质层；51、盲孔；52、导电柱；6、阻焊层；7、环氧树脂固化层；8、玻璃纤维布；9、螺栓；10、安装通孔；11、塑料套；111、通孔；12、广口外延部；13、外凸部；14、橡胶垫圈；15、O形圈；16、凹陷槽；17、圆弧孔；18、锥形孔；20、PCB电路板；21、龙芯2K芯片；22、视频总线转换模块；221、LVDS接口；23、格式转换模块；231、micro HDMI接口；24、CAN收发器；241、CAN接口；25、电平转化模块；251、串口接口；26、音频转换模块；261、音频接口；27、网络芯片；271、网络接口；28、内存；29、固件；30、USB集线器；301、USB接口；31、电源管理控制芯片；32、RTC电池；33、TF卡；34、安装槽；341、卡槽；35、散热块；351、卡块。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种基于龙芯2K的国产控制主板，包括安装于PCB电路板20上的龙芯2K芯片21、视频总线转换模块22、格式转换模块23、CAN收发器24、电平转化模块25、音频转换模块26、网络芯片27和用于信息存储的内存28；所述视频总线转换模块22位于龙芯2K芯片21和LVDS接口221之间，用于将DVO格式视频码转化为LVDS格式视频信号；所述格式转换模块23位于龙芯2K芯片21和micro HDMI接口231之间，用于将DVO格式信号转化为HDMI格式信号；所述CAN收发器24位于龙芯2K芯片21和CAN接口241之间，用于数据信号与CAN电信号之间的转换；所述电平转化模块25位于龙芯2K芯片21和串口接口251之间，用于UART总线电平与RS232总线电平之间的转换；所述音频转换模块26位于龙芯2K芯片21和音频接口261之间，用于HAD格式音频信号与模拟音频信号之间的转换；所述网络芯片27位于龙芯2K芯片21和网络接口271之间，用于负责收发以太网信号；

所述PCB电路板20进一步包括铝基板1、第一导电图形层2、第二导电图形层3和螺栓9，所述铝基板1与第一导电图形层2之间设置有第一介质层4，所述第一导电图形层2与第二导电图形层3之间设置有第二介质层5，所述第二导电图形层3与第二介质层5相背的表面上具有一阻焊层6，所述第二介质层5分别开有若干个用于连接所述第一导电图形层2与第二导电图形层3的盲孔51，此盲孔51内填充有导电柱52；

所述铝基板1的四个拐角处均开有一安装通孔10，此安装通孔10内嵌入有一中心具有供螺栓9嵌入的通孔111的塑料套11，此塑料套11位于铝基板1上方的上部具有一广口外延部12，所述塑料套位于铝基板1下方的下部具有一外凸部13，所述广口外延部12的外侧壁的直径大于安装通孔10的直径，所述外凸部13的直径小于安装通孔10的直径，一套装于塑料套11上部的橡胶垫圈14位于广口外延部12与铝基板1之间，一套装于塑料套11下部的O形圈15位于外凸部13与铝基板1之间；

所述盲孔51由圆弧孔17和与圆弧孔17底部连通的锥形孔18组成，所述盲孔51的圆弧孔17和锥形孔18分别与第一导电图形层2与第二导电图形层3连接；所述铝基板1与第一介质层4相背的表面具有一安装槽34，此安装槽34的两侧壁上均开有一卡槽341，一两侧端均具有卡块351的散热块35嵌入铝基板1的安装槽34内，且散热块35的卡块351嵌入安装槽34的卡槽341内。

上述第一导电图形层2和第二导电图形层3的厚度为15微米。

上述第一介质层4和第二介质层5的厚度为120微米。

上述第一介质层4和第二介质层5均由环氧树脂固化层7和位于环氧树脂固化层7内的玻璃纤维布8组成。

还包括一端连接到龙芯2K芯片21的USB集线器30，此USB集线器30的另一端连接有至少2个USB接口301。

还包括一连接到龙芯2K芯片21的用于存储数据的TF卡33。

实施例2：一种基于龙芯2K的国产控制主板，包括安装于PCB电路板20上的龙芯2K芯片21、视频总线转换模块22、格式转换模块23、CAN收发器24、电平转化模块25、音频转换模块26、网络芯片27和用于信息存储的内存28；所述视频总线转换模块22位于龙芯2K芯片21和LVDS接口221之间，用于将DVO格式视频码转化为LVDS格式视频信号；所述格式转换模块23位于龙芯2K芯片21和micro HDMI接口231之间，用于将DVO格式信号转化为HDMI格式信号；所述CAN收发器24位于龙芯2K芯片21和CAN接口241之间，用于数据信号与CAN电信号之间的转换；所述电平转化模块25位于龙芯2K芯片21和串口接口251之间，用于UART总线电平与RS232总线电平之间的转换；所述音频转换模块26位于龙芯2K芯片21和音频接口261之间，用于HAD格式音频信号与模拟音频信号之间的转换；所述网络芯片27位于龙芯2K芯片21和网络接口271之间，用于负责收发以太网信号；

所述PCB电路板20进一步包括铝基板1、第一导电图形层2、第二导电图形层3和螺栓9，所述铝基板1与第一导电图形层2之间设置有第一介质层4，所述第一导电图形层2与第二导电图形层3之间设置有第二介质层5，所述第二导电图形层3与第二介质层5相背的表面上具有一阻焊层6，所述第二介质层5分别开有若干个用于连接所述第一导电图形层2与第二导电图形层3的盲孔51，此盲孔51内填充有导电柱52；

所述铝基板1的四个拐角处均开有一安装通孔10，此安装通孔10内嵌入有一中心具有供螺栓9嵌入的通孔111的塑料套11，此塑料套11位于铝基板1上方的上部具有一广口外延部12，所述塑料套位于铝基板1下方的下部具有一外凸部13，所述广口外延部12的外侧壁的直径大于安装通孔10的直径，所述外凸部13的直径小于安装通孔10的直径，一套装于塑料套11上部的橡胶垫圈14位于广口外延部12与铝基板1之间，一套装于塑料套11下部的O形圈15位于外凸部13与铝基板1之间；

所述盲孔51由圆弧孔17和与圆弧孔17底部连通的锥形孔18组成，所述盲孔51的圆弧孔17和锥形孔18分别与第一导电图形层2与第二导电图形层3连接；所述铝基板1与第一介质层4相背的表面具有一安装槽34，此安装槽34的两侧壁上均开有一卡槽341，一两侧端均具有卡块351的散热块35嵌入铝基板1的安装槽34内，且散热块35的卡块351嵌入安装槽34的卡槽341内。

上述第一导电图形层2和第二导电图形层3的厚度为40微米。

上述第一介质层4和第二介质层5的厚度为100微米。

上述第一介质层4和第二介质层5均由环氧树脂固化层7和位于环氧树脂固化层7内的玻璃纤维布8组成。

还包括一连接到龙芯2K芯片21的固件29，此固件29用于存储外围部件的开机初始化指令。

还包括一端连接到龙芯2K芯片21的USB集线器30，此USB集线器30的另一端连接有至少2个USB接口301。

采用上述基于龙芯2K的国产控制主板时，其既有利于电路板向小型化、高集成化和电路板多功能化的提升，其克服了现有主板功能单一、接口有限的缺陷，留有配接多路数据采集、传输设备接口，实现信号的高效实时采集、处理与传输、电池管理，方便扩展产品的功能，使该主板可广泛应用在控制领域，基本上满足了使用者多种的需求，降低了设计风险，缩短了研发周期；还有，其既有利于电路板向小型化、高集成化和电路板多功能化的提升，也避免了在螺栓固定铝基板时候，由于摩擦产生的金属碎屑，从而影响电路板的电性能，例如断路等，也可缓冲来自外界对电热板的震动，从而提高了对电路板的保护性能；还有，其塑料套位于铝基板下方的下部具有一外凸部，一套装于塑料套下部的O形圈位于外凸部与铝基板之间，有效避免了塑料套从基板上的滑落，提交了安装效率，也方便人员操作；还有，也既增强了导电柱与盲孔侧表面的结合力，也减少了导电柱内的空隙产生的几率，从而降低了电阻，改善了可靠性；还有，其可以将电路板运行产生的热量传递给铝基板和位于铝基板内的散热块内，再由散热块将热量与外界快递进行交换，使得电路板内的热量不会在电路板内堆积，减少了因电路板散热不好对电路板的使用寿命造成的损害；还有，其运用卡块和卡槽的设置，便于工作人员对散热块的拆卸安装。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。