一种基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统

技术领域

本发明属于加固计算机主板系统，具体涉及一种基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统。

背景技术

COME模块是一个由标准模块封装的、包含了所有必须的元器件、可引导的计算机主机，COME模块集成了核心CPU和内存功能，扩展了通用的I/O、USB、音频、图形、网络等接口，通过底部高密度、薄形连接器对外引出，标准化程度很高；最新的COME3.0规范规定了多种尺寸规格及多种连接器引脚定义，然而最常用的为Type6和Type10。

加固计算机是用于恶劣环境下的特殊工控计算机，当前的加固计算机技术发展迅速，计算机总线技术也在快速地更新换代，目前比较流行的技术为采用VPX总线作为加固计算机的传输总线，VPX总线相较于传统的VME、VXI、PXI、CPCI等高性能的实时工业总线，VPX总线支持多种通信架构，支持PCI Express、RapidIO、1G/10GEthernet等高速串行总线协议，大幅提升了系统传输带宽。然而，加固计算机系统总线技术的提升离不开主板的支持，主板的计算性能仍然是加固计算机的重要指标，因此，采用VPX总线的加固计算机主板才是设计的重点。

加固计算机主板是在有限的空间内集成大量的电子元器件，对主板的原理设计及PCB设计要求很高，需要投入大量的人力物力才能设计一款稳定可靠的主板；而且，加固计算机主板高度定制，只能满足当前的业务需求，不能在多种需求中灵活应用。基于COME模块加固计算机主板设计在很大程度上解决了上述问题，通过COME模块化的形式，减少了研发风险及研制技术难度，通过更换载板可以在多种不同需求中灵活配置，满足应用需求。

但是，当前大多数基于COME模块加固计算机主板设计采用了英特尔芯片等国外芯片，由于当前国际形势日益复杂多变，外部环境不稳定性日趋增强，电子元器件的供应链面临严峻挑战，所以，采用国产器件进行加固计算机主板的设计能够从根本上解决上述问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：目前采用龙芯CPU设计加固计算机主板系统的模块化问题。

(二)技术方案

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统，所述系统包括：

COME模块，作为标准化模块用于加固计算机主板的核心板；

VPX载板模块，作为标准化模块的扩展板，用于扩展核心板接口。

优选地，所述COME模块包括：

龙芯CPU模块，作为核心板的计算处理器，负责COME模块的计算、处理等任务；

龙芯桥片模块，用于将核心板的计算处理器的高速信号转换为低速信号，包括VGA、USB等信号；

内存模块，用于将核心板的计算处理器的计算、处理数据暂时存放，将已经与存储模块交换的数据暂时存放；

固件模块，用于龙芯CPU模块、内存模块的初始化，外围模块如网络模块等初始化，启动和引导操作系统；

BMC模块，用于COME模块的板级管理，采集COME模块上的电压、温度信息；

COME连接器模块，连接COME模块与VPX载板模块，用于扩展COME模块的接口，将各总线接口对外连接。

优选地，所述VPX载板模块包括：

存储模块，用于存储COME模块的操作系统，及对应模块的数据信息；

网络模块，用于扩展COME模块的网络接口；

电源模块，用于COME模块及VPX载板模块的供电；

VPX连接器模块，用于扩展COME模块的总线接口，扩展VPX载板模块的千兆以太网接口。

优选地，所述内存模块通过数据、地址、控制总线与龙芯CPU模块相连接。

优选地，所述固件模块通过SPI总线与龙芯CPU模块相连接。

优选地，所述BMC模块通过串口与龙芯CPU模相连接。

优选地，所述VPX载板模块通过SATA总线或PCIE总线与COME模块相连接。

优选地，所述VPX载板模块还包括通过USB与COME模块相连接的串口模块。

优选地，所述网络模块通过PCIE与COME模块相连接。

本发明还提供了一种所述系统的工作方法。

(三)有益效果

本发明可以有效解决目前采用龙芯CPU设计加固计算机主板系统的模块化问题，通过将龙芯CPU设计为标准化COME模块，通过VPX载板模块扩展COME模块的接口，还可以将COME模块通过VPX载板模块扩展网络、存储等功能模块，从而满足系统应用需求，实现加固计算机主板系统模块化设计需求。

附图说明

图1为本发明实施例1所提供的系统结构示意图；

图2为本发明实施例2所提供的系统结构示意图。

具体实施方式

为解决采用龙芯CPU设计标准化COME模块，满足加固计算机主板系统模块化设计需求，本发明提供一种基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统，该技术方案可实现基于龙芯CPU标准化的COME模块与不同VPX载板模块的连接，从而实现根据需求扩展所需接口的目的。

首先，对本发明技术方案所提供的基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统的结构进行概括描述。

如图1所示，所述基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统，包括：

COME模块，作为标准化模块用于加固计算机主板的核心板；

VPX载板模块，作为标准化模块的扩展板，用于扩展核心板接口。

所述COME模块包括：

龙芯CPU模块，用于核心板的计算处理器，负责COME模块的计算、处理等任务。

龙芯桥片模块，用于将核心板的计算处理器的高速信号转换为低速信号，包括VGA、USB等信号。

内存模块，用于核心板计算处理器的计算、处理数据的暂时存放，已经与存储模块交换的数据暂时存放。

固件模块，用于龙芯CPU模块、内存模块的初始化，外围模块如网络模块等初始化，启动和引导操作系统。

BMC模块，用于COME模块的板级管理，获得COME模块上的电压、温度等信息。

COME连接器模块，用于连接COME模块与VPX载板模块。

所述VPX载板模块包括：

存储模块，用于存储COME模块的操作系统，及对应模块的数据信息。

网络模块，用于扩展COME模块的网络接口。

电源模块，用于COME模块及VPX载板模块的供电。

VPX连接器模块，用于扩展COME模块的USB、VGA、DVI等接口，扩展VPX载板模块扩展的千兆以太网等接口。

实施例1

本实施例具体描述本发明技术方案的一种优选方案。

再次参考图1，该优选方案所涉及的基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统，包括：

COME模块，模块内包括龙芯CPU模块，用于计算、处理；内存模块，用于数据的临时存放，通过数据、地址、控制总线与龙芯CPU模块相连接；固件模块，用于龙芯CPU模块、内存、外围网络模块的初始化及操作系统引导，通过SPI总线与龙芯CPU模块相连接；BMC模块，用于COME模块电压、温度信息的采集，通过串口与龙芯CPU模相连接；COME连接器模块，用于扩展COME模块的接口，将USB、VGA、DVI、I2C等总线接口对外连接。

VPX载板模块，模块内包含存储模块，用于COME模块系统的存储，通过PCIE总线与COME模块相连接；网络模块，用于转换引出网络接口，通过PCIE与COME模块相连接；电源模块，用于给COME模块及VPX载板模块供电。

实施例2

本实施例具体描述本发明技术方案的另一种优选方案。

如图2所示，该优选方案所涉及的基于龙芯CPU COME模块加固计算机主板系统，包括：

COME模块，模块内包括龙芯CPU模块，用于计算、处理；内存模块，用于数据的临时存放，通过数据、地址、控制总线与龙芯CPU模块相连接；固件模块，用于龙芯CPU模块、内存、外围网络模块的初始化及操作系统引导，通过SPI总线与龙芯CPU模块相连接；BMC模块，用于COME模块电压、温度信息的采集，通过串口与龙芯CPU模相连接；COME连接器模块，用于扩展COME模块的接口，将USB、VGA、DVI、I2C等总线接口对外连接。

VPX载板模块，模块内包含存储模块，用于COME模块系统的存储，通过SATA总线与COME模块相连接；串口模块，用于转换引出串口接口，通过USB与COME模块相连接；网络模块，用于转换引出网络接口，通过PCIE与COME模块相连接；电源模块，用于给COME模块及VPX载板模块供电。

综上所述，本发明技术方案通过采取上述技术措施，可有效解决采用龙芯CPU设计标准化COME模块，从而满足加固计算机主板系统模块化设计需求。具体是通过国产化选型、标准化以及模块化技术，实现基于龙芯CPU标准化的COME模块与不同VPX载板模块的连接，从而实现不同总线接口的信息存储及处理功能、统一化的电源模块供电功能、网络接口转换功能、串口接口转换等功能，从而满足加固计算机主板系统模块化设计需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。