[發(fā)明專利]一種基于CPCI-E、S.0和以太網(wǎng)混合的工控機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110044719.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112732037A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方志軍;唐翀;鄧林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京鐵科時(shí)代科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/18
• 分類號(hào): G06F1/18;G06F1/20;G06F13/40
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于CPCI?E、S.0和以太網(wǎng)混合的工控機(jī)。工控機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn)的CPCI、CPCI?E和S.0總線，所述工控機(jī)包括背板、板卡，所述背板上設(shè)有插槽和以太網(wǎng)總線，所述板卡安插在對(duì)應(yīng)的插槽上，所述插槽均帶有以太網(wǎng)口，所述以太網(wǎng)口均接入以太網(wǎng)總線，所述以太網(wǎng)總線通過(guò)交換卡互聯(lián)；所述板卡包括CPU卡、交換卡和擴(kuò)展卡，所述CPU卡為S.0規(guī)格，對(duì)外提供背板所需的CPCI?E和CPCI總線，所述CPCI?E和CPCI總線接入所述插槽；所述CPU卡和所述擴(kuò)展卡通過(guò)CPCI?E、CPCI或以太網(wǎng)總線通信連接。本發(fā)明具有開(kāi)發(fā)難度小，開(kāi)發(fā)周期短，開(kāi)發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工控機(jī)，具體涉及一種基于CPCI-E、S.0和以太網(wǎng)混合的工控機(jī)。

背景技術(shù)

當(dāng)前現(xiàn)有的工控機(jī)方案有歐卡結(jié)構(gòu)的CPCI-E、CPCI、VPX方案和基于傳統(tǒng)BOX結(jié)構(gòu)的工控機(jī)的方案。

基于CPCI、CPCI-E和VPX總線的工控機(jī)存在專業(yè)性高，硬件及軟件開(kāi)發(fā)難度大，價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。基于該方式的工控機(jī)僅支持相應(yīng)總線的板卡，但是這幾種總線開(kāi)發(fā)專業(yè)性很高，軟件開(kāi)發(fā)難度很大，而且還需要編寫專門的驅(qū)動(dòng)程序。如此而來(lái)會(huì)造成開(kāi)發(fā)周期很長(zhǎng)，因此該類板卡自然價(jià)格昂貴。另外如果需要在成型后的板卡上做更改或擴(kuò)展其他功能，又需要很長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本。

基于傳統(tǒng)BOX結(jié)構(gòu)的工控機(jī)存在抗振設(shè)計(jì)難度大，不利于散熱，結(jié)構(gòu)空間占用大等弊端。該結(jié)構(gòu)常規(guī)適用于功能較為簡(jiǎn)單的領(lǐng)域，若需要集成諸多功能則只能采用平鋪疊放的結(jié)構(gòu)方式，由于熱空氣向上的原理，該方式并不利于散熱，若需要將一層層熱導(dǎo)出，則需要大量的側(cè)面導(dǎo)熱設(shè)計(jì)或風(fēng)扇強(qiáng)制散熱，如此而來(lái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度非常大。各種結(jié)構(gòu)橫豎交叉，若設(shè)備使用環(huán)境有抗振要求，則解決各板卡間的抗振性又是一浩大的設(shè)計(jì)工程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何縮短工控機(jī)開(kāi)發(fā)板卡的開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)成本。本發(fā)明提供了解決上述問(wèn)題的一種基于CPCI-E、S.0和以太網(wǎng)混合的工控機(jī)。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于CPCI-E、S.0和以太網(wǎng)混合的工控機(jī)，工控機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn)的CPCI、CPCI-E和S.0總線，所述工控機(jī)包括背板、板卡，

所述背板上設(shè)有插槽和以太網(wǎng)總線，所述板卡安插在對(duì)應(yīng)的插槽上，所述插槽均帶有以太網(wǎng)口，所述以太網(wǎng)口均接入以太網(wǎng)總線，所述以太網(wǎng)總線通過(guò)交換卡互聯(lián)；

所述板卡包括CPU卡、交換卡和擴(kuò)展卡，所述CPU卡為S.0規(guī)格，對(duì)外提供背板所需的CPCI-E和CPCI總線，所述CPCI-E和CPCI總線接入所述插槽；所述擴(kuò)展卡可選支持CPCI總線，或者CPCI-E總線，或者以太網(wǎng)總線，或者CPCI+以太網(wǎng)總線，或者CPCI-E+以太網(wǎng)總線，

所述CPU卡和所述擴(kuò)展卡通過(guò)CPCI-E、CPCI或以太網(wǎng)總線通信連接。

該方案中：所述工控機(jī)設(shè)有CPCI、CPCI-E和S.0總線，除此之外插槽設(shè)有以太網(wǎng)口，以太網(wǎng)口接入以太網(wǎng)總線與交換卡連接，進(jìn)而可以通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，以此可以使用基于以太網(wǎng)開(kāi)發(fā)的板卡。

由于基于以太網(wǎng)的板卡開(kāi)發(fā)技術(shù)非常成熟，有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)和硬件平臺(tái)，通信軟件支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，具有開(kāi)發(fā)難度小，開(kāi)發(fā)周期短，開(kāi)發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)，以此也能夠降低工控機(jī)開(kāi)發(fā)的成本與周期；

具有對(duì)于本工控機(jī)，由于還兼容了CPCI、CPCI-E和S.0，能夠做到同時(shí)使用基于CPCI-E/CPCI開(kāi)發(fā)的成品卡、S.0規(guī)格的CPU卡和基于以太網(wǎng)單獨(dú)開(kāi)發(fā)的擴(kuò)展板卡、CPU卡，更具有靈活性；

優(yōu)選的，所述板卡各自設(shè)有CPU完成各自的功能處理，由CPU卡實(shí)現(xiàn)所有功能的組合和統(tǒng)一的維護(hù)管理界面。