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        行業應用
        基于龍芯3A+2H的CPCI軍用主板
        更新時間:2017-09-07 11:08:13    點擊:2154次

        1.1.1.1 電氣技術參數

        a)        處理器 
        l  CPU采用龍芯3A2000四核處理器;
        l  主頻:800MHz~1GHz;
        l  二級緩存:2x2MB。
        b)        芯片組
        l  龍芯2H;
        c)        系統內存
        板載2GB內存, 最高頻率DDR2 667。
        d)       顯示功能
        VGA:支持最大分辨率1600*1200,32bpp@60Hz。
        e)        存儲功能
        提供板載不小于16GB 的電子盤。
        f)         音頻功能
        l  板載HD Audio控制器
        l  支持Line_out、Line_in 和 MIC_IN。
        g)        以太網口功能
        提供4路以太網口,支持100/1000Mbps 自適應網絡;兩路連接到網絡交換板,一路從機箱右側面板引出,一路以RJ45形式從機箱前面板引出。
        h)        I/0 功能
        l  提供4 個USB2.0 接口。
        l  提供2 個PS/2 資源,支持PS/2 鼠標和鍵盤;
        l  提供8串口,其中4路為RS422接口,4路為可配置RS232/RS422/RS485接口,最大支持通訊速率921.6kbps,1路RS422接口可配置為PPS秒脈沖差分輸入接口;
        l  提供4路標準CAN2.0接口;
        l  提供16路數字量IO接口,TTL電平,8路輸入,8路輸出;
        l  提供2路SATA2.0接口;
        l  1路LVDS顯示接口;
        l  1路VGA顯示接口;
        l  1路IRIG-B AC時碼信號輸入接口,可配置±5V和±10V電平;
        i)          CPCI 連接器
        采用符合國際標準CPCI 連接器,安裝J1/J2/J3/J4/J5。
        j)          功耗
        單板總功耗:滿負荷功耗≤40W。

        1.1.1.2 電氣接口

        單板計算機的接口信號通過CPCI的插頭(J1~J5)分別引出到機箱的前面板和右面板。前面板引出信號有單板計算機模塊的工作指示燈、硬盤指示燈、單板計算機復位開關、USB口(2個)、調試網口(1個);右面板引出信號有各單板計算機模塊的鍵盤、鼠標、顯示、串口(1路RS422)、千兆網口(1路)接口。
        單板計算機系統接口采用如表2.1 所示的5個連接器。
         
         
        表2.1 系統接口列表
        位置
        功能
        J1
        CPCI J1接口
        J2
        CPCI J2接口
        J3
        CPCIJ3接口
        J4
        CPCI J4接口
        J5
        CPCI J5接口
         
        板卡CPCI總線接口設置如下:
        a)        1 路VGA 信號,由CPCI 連接器J5引出;
        b)        1路LVDS接口,由CPCI連接器J4引出;
        c)        4 路RS422 接口由CPCI 連接器J5 引出;
        d)       4 路RS232/RS422/RS485 接口由CPCI 連接器J5 引出;
        e)        2 路PS/2 資源(1路鍵盤,1路鼠標),由CPCI 連接器J5 引出;
        f)         4路USB2.0信號,由CPCI 連接器J4、J5 引出;
        g)        1 路HD 音頻資源,提供Line_IN、Speak_OUT、MIC_IN,由CPCI 連接器J4 引出;
        h)        2 路10/100/1000M 以太網接口資源,由CPCI 連接器J3引出,滿足PICMG2.16規范。
        i)          2 路10/100/1000M 以太網接口資源,由CPCI 連接器J4、J5引出;
        j)          4路CAN接口由CPCI 連接器J4 引出;
        k)        16路IO信號由CPCI 連接器J4、J5引出;
        l)          2路SATA接口由CPCI 連接器J4 引出;
        m)      1路AC時碼接口由CPCI 連接器J5 引出;
        J1、J4 采用如圖2.1 所示的ERNI公司的064176 或者AMP 公司的5352068 及其它兼容的連接器;J2/J5 采用如圖2.2 所示的ERNI 公司的064785 或者AMP 公司的5352068 及其它兼容的連接器。

        圖2.1  J1/J4 連接器
        圖2.2  J2/J5 連接器

        單板計算機CPCI連接器(J1~J5)的各功能腳定義如下表2.2、表2.3、表2.4、表2.5、表2.6 所示。
        表2.2   CPCI  J1連接器信號定義
         
        F
        A
        B
        C
        D
        E
        Z
        1
        GND
        +5V
        -12V
        TRST#
        +12V
        +5V
        GND
        2
        GND
        TCK
        +5V
        TMS
        TDO
        TDI
        GND
        3
        GND
        INTA#
        INTB#
        INTC#
        +5V
        INTD#
        GND
        4
        GND
        IPMB PWR
        HEALTHY#
        V(I/O)
        INTP
        INTS
        GND
        5
        GND
        BRSVP1A5
        BRSVP1B5
        RST#
        GND
        GNT0#
        GND
        6
        GND
        REQ#
        GND
        3.3V
        CLK0
        AD31
        GND
        7
        GND
        AD30
        AD29
        AD28
        GND
        AD27
        GND
        8
        GND
        AD26
        GND
        V(I/O)
        AD25
        AD24
        GND
        9
        GND
        CBE3#
        GND
        AD23
        GND
        AD22
        GND
        10
        GND
        AD21
        GND
        3.3V
        AD20
        AD19
        GND
        11
        GND
        AD18
        AD17
        AD16
        GND
        CBE2#
        GND
          12~14
        KEY AREA
        15
        GND
        3.3V
        FRAME#
        IRDY#
        GND
        TRDY#
        GND
        16
        GND
        DEVSEL#
        GND
        V(I/O)
        STOP#
        LOCK#
        GND
        17
        GND
        3.3V
        IPMB SCL
        IPMB SDA
        GND
        PERR#
        GND
        18
        GND
        SERR#
        GND
        3.3V
        PAR
        CBE1#
        GND
        19
        GND
        3.3V
        AD15
        AD14
        GND
        AD13
        GND
        20
        GND
        AD12
        GND
        V(I/O)
        AD11
        AD10
        GND
        21
        GND
        3.3V
        AD9
        AD8
        M66EN
        CBE#0
        GND
        22
        GND
        AD7
        GND
        3.3V
        AD6
        AD5
        GND
        23
        GND
        3.3V
        AD4
        AD3
        +5V
        AD2
        GND
        24
        GND
        AD1
        +5V
        V(I/O)
        AD0
        ACK64#
        GND
        25
        GND
        +5V
        REQ64#
        ENUM#
        3.3V
        +5V
        GND
         
         
         
         
         
         
        表2.3   CPCI J2連接器信號定義
         
        F
        A
        B
        C
        D
        E
        Z
        1
        GND
        CLK1
        GND
        REQ1#
        GNT1#
        REQ2#
        GND
        2
        GND
        CLK2
        CLK3
        SYSEN#
        GNT2#
        REQ3#
        GND
        3
        GND
        CLK4
        GND
        GNT3#
        REQ4#
        GNT4#
        GND
        4
        GND
        V(I/O)
        BRSVP2B4
        CBE7#
        GND
        CBE6#
        GND
        5
        GND
        CBE5#
        GND
        V(I/O)
        CBE4#
        PAR64
        GND
        6
        GND
        AD63
        AD62
        AD61
        GND
        AD60
        GND
        7
        GND
        AD59
        GND
        V(I/O)
        AD58
        AD57
        GND
        8
        GND
        AD56
        AD55
        AD54
        GND
        AD53
        GND
        9
        GND
        AD52
        GND
        V(I/O)
        AD51
        AD50
        GND
        10
        GND
        AD49
        AD48
        AD47
        GND
        AD46
        GND
        11
        GND
        AD45
        GND
        V(I/O)
        AD44
        AD43
        GND
        12
        GND
        AD42
        AD41
        AD40
        GND
        AD39
        GND
        13
        GND
        AD38
        GND
        V(I/O)
        AD37
        AD36
        GND
        14
        GND
        AD35
        AD34
        AD33
        GND
        AD32
        GND
        15
        GND
        BRSVP2A15
        GND
        FAL#
        REQ5#
        GNT5#
        GND
        16
        GND
        BRSVP2A16
        BRSVP2B16
        DEG#
        GND
        BRSVP2E16
        GND
        17
        GND
        BRSVP2A17
        GND
        PRST#
        REQ6#
        GNT6#
        GND
        18
        GND
        BRSVP2A18
        BRSVP2B18
        BRSVP2C18
        GND
        BRSVP2E18
        GND
        19
        GND
        GND
        GND
        NC
        NC
        NC
        GND
        20
        GND
        CLK5
        GND
        NC
        GND
        NC
        GND
        21
        GND
        CLK6
        GND
        NC
        NC
        NC
        GND
        22
        GND
        GA4
        GA3
        GA2
        GA1
        GA0
        GND
         
         
        表2.4   CPCI J3連接器信號定義
         
        F
        A
        B
        C
        D
        E
        Z
        1
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        2
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        3
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        4
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        5
        GND
        NC
        NC
        LPA_LNKn
        LPA_100n
        LPA_1000n
        GND
        6
        GND
        NC
        NC
        LPB_LNKn
        LPB_100n
        LPB_1000n
        GND
        7
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        8
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        9
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        10
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        11
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        12
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        13
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        14
        GND
        NC
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
        15
        GND
        LPB_DB+
        RxD2+
        LPB_DB-
        RxD2-
        GND
        LPB_DD+
        LPB_DD-
        GND
        16
        GND
        LPB_DA+
        TxD2+
        LPB_DA-
        TxD2-
        GND
        LPB_DC+
        LPB_DC-
        GND
        17
        GND
        LPA_DB+
        RxD1+
        LPA_DB-
        RxD1-
        GND
        LPA_DD+
        LPA_DD-
        GND
        18
        GND
        LPA_DA+
        TxD1+
        LPA_DA-
        TxD1-
        GND
        LPA_DC+
        LPA_DC-
        GND
        19
        GND
        GND
        GND
        GND
        GND
        GND
        GND
         
         
        表2.5   CPCI J4連接器信號定義
         
        F
        A
        B
        C
        D
        E
        Z
        1
        GND
        USB2+
        LIN1_R
        GND
        2H_I2C_SCL
        GND
        GND
        2
        GND
        USB2-
        LIN1_L
        LPD_DA+
        2H_I2C_SDA
        GND
        GND
        3
        GND
        USB3+
        MIC1_R
        LPD_DA-
        NC
        LVDS_CK+
        GND
        4
        GND
        USB3-
        NC
        LPD_DB+
        SATA0_LEDn
        LVDS_CK-
        GND
        5
        GND
        GND
        NC
        LPD_DB-
        SATA1_LEDn
        GND
        GND
        6
        GND
        LINE
        AGND
        LPD_DC+
        NC
        LVDS_D0+
        GND
        7
        GND
        MIC
        FRONT_R
        LPD_DC-
        NC
        LVDS_D0-
        GND
        8
        GND
        FRONT
        FRONT_L
        LPD_DD+
        2H_TXD0
        GND
        GND
        9
        GND
        USB01_OCn
        MIC1_L
        LPD_DD-
        2H_RXD0
        LVDS_D1+
        GND
        10
        GND
        USB23_OCn
        NC
        P1_ACTn
        3A_TXD
        LVDS_D1-
        GND
        11
        GND
        IO_o0
        NC
        P1_LNK1n
        3A_RXD
        GND
        GND
          12~14
        KEY AREA
        15
        GND
        IO_o1
        NC
        P1_LNK100
        GND
        LVDS_D2-
        GND
        16
        GND
        IO_o2
        NC
        VCC
        SATA1_TXP
        LVDS_D2+
        GND
        17
        GND
        IO_o3
        NC
        SATA0_TXP
        SATA1_TXN
        GND
        GND
        18
        GND
        IO_o4
        CAN3_H
        SATA0_TXN
        NC
        LVDS_D3+
        GND
        19
        GND
        IO_o5
        CAN3_L
        SATA0_RXP
        SATA1_RXP
        LVDS_D3-
        GND
        20
        GND
        IO_o6
        CAN2_H
        SATA0_RXN
        SATA1_RXN
        GND
        GND
        21
        GND
        IO_o7
        CAN2_L
        NC
        NC
        NC
        GND
        22
        GND
        NC
        CAN1_H
        NC
        NC
        NC
        GND
        23
        GND
        NC
        CAN1_L
        NC
        P0_LNK1n
        NC
        GND
        24
        GND
        GND
        CAN0_H
        NC
        LPC_DC+
        NC
        GND
        25
        GND
        NC
        CAN0_L
        NC
        LPC_DC-
        LPC_DA+
        GND
         
         
        表2.6   CPCI J5連接器信號定義
         
        F
        A
        B
        C
        D
        E
        Z
        1
        GND
        IRIG_B+
        NC
        P0_LNK100n
        P0_ACTm
        LPC_DA-
        GND
        2
        GND
        IRIG_B-
        NC
        I2C_SCL
        LPC_DD+
        LPC_DB+
        GND
        3
        GND
        IRIG_GND
        NC
        I2C_SDA
        LPC_DD-
        LPC_DB-
        GND
        4
        GND
        VGA_VSYNC
        VGA_HSYNC
        NC
        GND
        NC
        GND
        5
        GND
        VGA_B
        VGA_G
        NC
        NC
        COM3_RX-
        GND
        6
        GND
        VGA_R
        GND
        NC
        COM3_TX-
        COM3_TX+
        GND
        7
        GND
        RS422_T0P
        RS422_T2P
        NC
        COM3_RX+
        NC
        GND
        ,
        8
        GND
        RS422_T0N
        RS422_T2N
        IO_i0
        NC
        GND
        GND
        9
        GND
        RS422_R0P
        RS422_R2P
        IO_i1
        NC
        NC
        GND
        10
        GND
        RS422_R0N
        RS422_R2N
        IO_i2
        COM2_RX-
        COM2_TX-
        GND
        11
        GND
        GND
        GND
        IO_i3
        COM2_TX+
        COM2_RX+
        GND
        12
        GND
        RS422_T1P
        RS422_T3P
        IO_i4
        NC
        NC
        GND
        13
        GND
        RS422_T1N
        RS422_T3N
        IO_i5
        GND
        NC
        GND
        14
        GND
        RS422_R1P
        RS422_R3P
        IO_i6
        NC
        COM1_RX-
        GND
        15
        GND
        RS422_R1N
        RS422_R3N
        IO_i7
        COM1_TX-
        COM1_TX+
        GND
        16
        GND
        5V
        5V
        5V
        COM1_RX+
        NC
        GND
        17
        GND
        GND
        GND
        GND
        NC
        GND
        GND
        18
        GND
        USB0+
        USB1+
        KBDAT
        NC
        NC
        GND
        19
        GND
        USB0-
        USB1-
        KBCLK
        COM0_TX-
        COM0_RX-
        GND
        20
        GND
        NC
        5V
        MSDAT
        COM0_RX+
        COM0_TX+
        GND
        21
        GND
        NC
        GND
        MSCLK
        NC
        NC
        GND
        22
        GND
        CPCI_RSTn
        NC
        NC
        NC
        NC
        GND
         
         

        1.1.1.3 機械技術參數

        2    板卡為標準6U CPCI板卡結構,寬度為4HP(20.32m)。在板卡上采用全加固導冷盒體結構,外部的一體化盒體結構,能進一步提高產品的剛度,避免在振動過程中對印制件產生的動撓度,提高了產品的抗震性能。內部散熱方式為嵌入式導冷結構+熱管散熱方式,該結構能將芯片產生的熱量有效的傳導至鎖緊組件附近,通過機箱傳導至外部熱沉,盒體表面為氧化染黑處理,提高板卡的熱輻射能量,避免板卡上熱點的產生,提高板卡的熱環境適應性。盒體附帶電子盤,電子盤與盒體為一體化結構設計,從而提高了板卡存儲配置的靈活性和可維修性。具體的外形示意如圖1所示:
        3          
        4    圖1:外形示意圖
        5    板卡外形尺寸與安裝尺寸如圖2所示:
        圖2:外形及安裝尺寸圖
         
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