一种基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板

技术领域

本发明涉及国产计算机技术领域，特别涉及一种基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板。

背景技术

现今信息安全领域形式不容乐观，计算机国产化市场前景广阔。近年来各种安全事件层出不穷，网络信息安全以及工控安全现已上升到了国家战略安全的地位，严重威胁到国家安全。未来发展自主可控的信息安全技术是关系国家安全的战略目标，国产化计算机应用技术是信息技术的重中之重也已成为共识。

在此形势下，国产芯片开发和自主创新的重要意义越来越凸显。在重要领域、核心设备上实现“自主可控、安全可用”的需求越来越强烈。国产处理器以其越来越强大的计算性能以及越来越稳定的产品形态获得了广泛的应用。

近年来，北斗卫星的成功发射，让中国卫星导航系统继美国GPS，欧洲伽利略，俄罗斯GLONASS后正式步入全球卫星导航之列。北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSystem)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

北斗卫星导航系统采用3频定位的卫星系统，卫星定位精度更高，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，能够不断满足用户个性化需求。

然而，由于国产自主处理器发展时间较短，北斗定位技术也需要不断更新和拓展，二者结合使用的案例及生态环境还不完善，能够查到的公开资源较少，推广应用进程较为缓慢。

基于上述情况，本发明提出了一种基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板，其特征在于：采用PCI-E扩展桥片实现PCI-E资源扩展，对外提供USB3.0接口、串口和北斗天线接口；所述北斗天线接口引出北斗定位芯片，北斗定位芯片通过UART信号与串口转换芯片进行连接。

所述PCI-E扩展桥片通过PCI-E信号与申威421处理器进行连接，通过USB控制器芯片实现USB3.0接口功能，通过串口转接芯片实现USB转UART功能，通过北斗定位芯片外接定位天线实现定位功能。

所述USB控制器芯片通过PCI-E信号与所述PCI-E扩展桥片进行连接，通过USB信号与所述串口转换芯片进行连接，所述串口转换芯片通过UART信号连接到所述北斗定位芯片。

所述PCI-E扩展桥片采用PEX8632，使用x8的PCI-E上行链路与CPU连接，使用 x1的PCI-E下行链路与USB控制器芯片连接。

所述申威421处理器通过物理线路连接到两条DDR3内存，内存负责计算数据的暂存与转换；通过SPI总线连接EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，带电可擦可编程只读存储器)芯片，实现对固件程序的访问。

所述USB控制器芯片采用upd720201芯片，每片USB控制器芯片扩展4路USB信号，其中3路USB信号用于连接标准USB3.0接口，1路USB信号用于连接串口转换芯片。

所述串口引出自串口转换芯片，所述串口转换芯片通过USB信号与USB控制器进行连接；所述串口转换芯片采用FT4232芯片，能够将1路USB信号转换为4路串口信号。

所述北斗定位芯片采用N303芯片，每片北斗芯片支持北斗和GPS双模定位，对外引出1路北斗天线接口，用于连接定位天线。

本发明的有益效果是：该基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板，在国产处理器中加载国产北斗定位芯片，自主可控、安全可用，促进了为计算机产品的国产化进程，进一步保障了网络信息安全以及工控安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。

附图1为本发明基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

该基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板，采用PCI-E扩展桥片实现PCI-E资源扩展，对外提供USB3.0接口、串口和北斗天线接口；所述北斗天线接口引出北斗定位芯片，北斗定位芯片通过UART信号与串口转换芯片进行连接。

所述PCI-E扩展桥片通过PCI-E信号与申威421处理器进行连接，通过USB控制器芯片实现USB3.0接口功能，通过串口转接芯片实现USB转UART功能，通过北斗定位芯片外接定位天线实现定位功能。

所述USB控制器芯片通过PCI-E信号与PCI-E扩展桥片进行连接，通过USB信号与所述串口转换芯片进行连接，所述串口转换芯片通过UART信号与所述北斗定位芯片进行连接。

所述PCI-E扩展桥片采用PEX8632，使用x8的PCI-E上行链路与CPU连接，使用 x1的PCI-E下行链路与USB控制器芯片连接。

所述申威421处理器通过物理线路连接到两条DDR3内存，内存负责计算数据的暂存与转换；通过SPI总线连接EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，带电可擦可编程只读存储器)芯片，实现对固件程序的访问。

所述USB控制器芯片采用upd720201芯片，每片USB控制器芯片扩展4路USB信号，其中3路USB信号用于连接标准USB3.0接口，1路USB信号用于连接串口转换芯片。

所述串口引出自串口转换芯片，所述串口转换芯片通过USB信号与USB控制器进行连接；所述串口转换芯片采用FT4232芯片，能够将1路USB信号转换为4路串口信号。

所述北斗定位芯片采用N303芯片，每片北斗芯片支持北斗和GPS双模定位，对外引出1路北斗天线接口，用于连接定位天线。

CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片通过IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)通信接口与CPU相连。

当按下开机按钮时，CPLD控制各电源模块依次上电，电源稳定后，各主要芯片复位， CPU加载启动代码开始运行。

系统运行过程中，当按下关机或复位按钮时，CPLD芯片通过IIC通信接口接收到系统指令后进行断电或复位操作。

系统运行过程中CPU温度信息会通过IIC接口发送给CPLD芯片，若CPU温度发生变化，CPLD芯片检测到以后改变PWM波形，控制风扇改变转速，改善CPU运行的温度环境。

与现有技术相比，该基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板，具有以下特点：

第一、在国产处理器中加载了国产北斗定位芯片，使国产处理器能够实现高精度的定位功能；

第二、申威处理器与北斗定位芯片均为具有自主知识产权的国产电子产品，自主可控、安全可用，促进了为计算机产品的国产化进程，进一步保障了网络信息安全以及工控安全。

以上对本发明实例中的一种基于申威421处理器具有北斗定位功能的主板进行了详细的介绍。本部分采用具体实例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例仅用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。