[發明專利]一種基于VPX總線的FMC結構3U通用載板

在審

• 申請號: 201310618147.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103777716A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京華科博創科技有限公司
• 主分類號: G06F1/18
• 分類號: G06F1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于VPX總線的FMC結構3U通用載板，屬于計算機領域，提供了一款符合VPX標準，可連接多種FMC子板，實現多種功能的3U板卡。?

背景技術

一方面、隨著集成電路、計算機處理技術和軟件技術的飛速發展，航天航空領域的數據處理系統平臺呈現出以下發展趨勢：通信帶寬越來越寬、傳輸速率越來越高、實時處理性能也對處理平臺的性能提出了更高的要求。因此，需要數據處理平臺具有更高的總線傳輸帶寬、更強的運算能力和更靈活的數據交互能力。而基于傳統分級共享式并行總線的處理平臺(如CPCI（Compact?Peripheral?Component?Interconnect）、VME（Versa?Module?Eurocard）等平臺)，總線時鐘頻率和總線接口寬度決定了處理平臺的基本性能注定不能滿足這些新的需求。?

VPX是由VITA組織制定的用以滿足惡劣環境下高可靠性、高帶寬要求的下一代高級計算平臺標準，模塊間定義了Serial?RapidIO、PCI?Express、Fibre?Channel、InfiniBand、Hyper—transport、10GB以太網等高速串行總線，傳輸速率可高達30Gbps，并且具有超強的數據出阿里能力，能充分解決以上的新需求，因此，基于VPX總線架構的通用加固計算機是未來航天航空領域數據處理系統的發展方向。?

另一方面，隨著市場需求的多元化，針對復雜的電路設計提出了更高的要求，不難看到很多時候當某些具體的小功能要求發生了變化，一塊功能龐大的電路版就造成了資源浪費，而且也造成了相應的經濟損失。?

發明內容

本發明的目的在于，針對以上需求，提出了一種基于VPX總線的FMC結構3U通用載板，既可以滿足高速率、高帶寬數據處理的需求，又能解決板卡設計靈活性設計的問題，能結合各種功能子板實現不同的功能。?

本發明的設計方案如下：一種基于VPX總線的FMC結構的3U通用載板，該通用載板包含：電源模塊、VPX連接器、FMC連接器以及FPGA芯片，所述FPGA芯片選用Virtex-6?HXT?FPGA；所述FPGA芯片外掛兩片256MB?DDR2?SDRAM。?

所述FPGA芯片包含：前端接口模塊、數據緩存模塊及后端接口模塊。?

基于VPX總線的FMC結構的3U通用載板的設計方法，包括板內信號處理與傳輸、載板與背板之間的信號處理與連接、載板與功能子板之間的信號處理與連接及結構設計，其特征在于：?

載板采用一片Virtex?6系列的FPGA為核心，外掛512M的DDR2內存；支持FMC-HPC、千兆以太網、2路X4?PCIe，其中PCIe接口通過修改軟件改為sRIO，板卡通過VPX接口提供5V和3.3V供電，其中3.3V為主供電；

載板與背板采用VPX的PI連接器進行連接，通過千兆以太網或PCIeX4進行數據傳輸；

載板與功能子板采用FMC結構的連接器，完成于各個功能子板的數據傳輸；

載板結構完全符合VITA46的3U板卡的設計標準，能適用于任何符合VITA46標準的背板機箱。

基于FMC標準，通過為載板上FPGA?提供標準的子板尺寸、連接器和模塊接口，實現I/O?接口與FPGA?分離，簡化?I/O?接口模塊設計，最大化提高子卡的重復利用率。?

最高支持533MT/s，并支持用戶二次開發。?

本發明的有益效果是：基于FMC?子卡互聯結構設計，不僅可以實現用戶需求的多種獨立單項功能，而且還打破了對子卡PCB?板的元件面積的限制，使得設計工作更加靈活；特別是針對帶CPU?的接口載板的子板，可以滿足用戶的不同要求。?

附圖說明

圖1是本發明設計的系統原理框圖。?

圖2?是設計的本發明的正視圖。?

圖3?是設計的本發明的俯視圖。?

圖4是本發明使用的FMC連接器。?

圖5適用于本發明的一種通用的FMC結構的2?路CameraLink?輸入/輸出子板。?

具體實現方式?