專利名稱：一種用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源/控制板，尤其涉及一種應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域中的高性能、高可靠的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板。
背景技術(shù)：
Compact PCI技術(shù)是一種基于標(biāo)準(zhǔn)PCI總線的小巧而堅(jiān)固的高性能總線技術(shù)。1994年P(guān)ICMG(PCI Computer Manufacturer’s Group，PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造商聯(lián)盟)提出了Compact PCI技術(shù)，它定義了更加堅(jiān)固耐用的PCI版本。在電氣、邏輯和軟件方面，它與PCI標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。
Compact PCI板具有以下特點(diǎn)·PCI局部總線·標(biāo)準(zhǔn)的Eurocard尺寸(根據(jù)IEEE 1101.1機(jī)械標(biāo)準(zhǔn))·HD(高密度)2mm引腳與插座連接器(IEC認(rèn)可，Bellcore)一、PCI局部總線PCI即外圍設(shè)備互聯(lián)之意，1992年由Intel發(fā)布，很快成為商業(yè)PC機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)。PCI是一種獨(dú)立于處理器的數(shù)據(jù)總線，不但性能良好而且價(jià)格便宜。PCI局部總線大意兩種數(shù)據(jù)寬度32位和64位，總線速度可達(dá)66MHZ，理論數(shù)據(jù)處理能力32位為264MB/S，64位為528MB/S。大多數(shù)計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)都支持PCI。因?yàn)橛写罅恐С諴CI的產(chǎn)品，使得PCI產(chǎn)品既便宜又容易買(mǎi)到。擁有這些優(yōu)勢(shì)，PCI總線非常適合在高速計(jì)算和高速數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域中應(yīng)用。
二、歐式插卡機(jī)械結(jié)構(gòu)歐式插卡機(jī)械結(jié)構(gòu)是一種由VMEbus推廣的工業(yè)級(jí)包裝標(biāo)準(zhǔn)。有兩種歐式插卡規(guī)格3U和6U。3U Compact PCI卡尺寸為160mm×100mm，6U卡為160mm×233.35mm，其具體形狀如圖1所示。Compact PCI卡的前面板符合IEEE 1101.1和IEEE 1101.10標(biāo)準(zhǔn)，并且可以包含可選的EMC密封圈以降低電磁干擾。典型情況下前面板包含I/O接口，LED指示燈和開(kāi)關(guān)。Compact PCI也支持IEEE 1101.11的后面板I/O。由于其易于維護(hù)的特性，后面板I/O在電信設(shè)備上用的非常普遍。由于所有的連線都連接在后部轉(zhuǎn)接板上，前面的Compact PCI插卡沒(méi)有任何連線，因此可以在更換板卡時(shí)無(wú)需重新連線。
三、針孔連接器Compact PCI使用符合IEC-1076國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)高密度氣密式針孔連接器，其2mm的金屬針腳具有低感抗和阻抗，從而減少了高速PCI總線引起的信號(hào)反射，使Compact PCI系統(tǒng)在單總線段即可達(dá)到8個(gè)槽，Compact PCI定義了5種接口J1到J5，規(guī)范只定義了J1和J2的信號(hào)線管腳。3U Compact PCI板卡只有J1和J2兩個(gè)接口，6U板J1到J5都包括。J1和J2在3U和6U Compact PCI板卡上的定義是一樣的，因此3U和6U Compact PCI板卡在電氣上是可以互換的。
Compact PCI系統(tǒng)由一個(gè)或一個(gè)以上的Compact PCI段組成，每一個(gè)段包括1塊系統(tǒng)板(System Slot)和7塊外圍板(Peripheral Slot)，板與板中心的間距為20.32mm。系統(tǒng)板為所有該段內(nèi)的板提供仲裁、時(shí)鐘分配和復(fù)位功能。系統(tǒng)板負(fù)責(zé)執(zhí)行系統(tǒng)的初始化，管理每一個(gè)本地板的IDSEL信號(hào)。在物理上，系統(tǒng)板可以插在背板上的任何位置。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，規(guī)范規(guī)定最左邊的槽位為系統(tǒng)板的插槽(從背板前面看)，具體的位置如圖2所示。系統(tǒng)中卡為垂直安裝，以確保適當(dāng)?shù)纳?。氣流均勻，散熱性好?br> Compact PCI總線具有良好的機(jī)械特性。它增強(qiáng)了PCI系統(tǒng)在電信或其他條件惡劣的工業(yè)環(huán)境中的可維護(hù)性和可靠性。Compact PCI板遵從Eurocard封裝標(biāo)準(zhǔn)，從而為PCI環(huán)境增加了工業(yè)級(jí)別的可靠性與可維護(hù)性。Eurocard特性包括大量可選的板卡特性(可有4096個(gè)組合)，如前端面板封擋、減少電磁干擾的EMC保護(hù)特性等。Compact PCI電路板采用IEC規(guī)格的2mm插針插接連接器，其插槽電路板可從機(jī)箱前面插入，I/O板可從機(jī)箱前面插入也可以從背面插入。Compact PCI的連接器本身是高低不同的針和槽式連接器。這些針槽連接器可提供更快的傳播速度，減少總線/連接器接口上的反射，降低噪音，可更好地匹配阻抗，并且提高了機(jī)械可靠性。這些針槽連接器、封擋機(jī)制等綜合在一起，為每一塊板與系統(tǒng)間的連接提供更好的支持和耐久性，維護(hù)、修理和升級(jí)等也都得到明顯的簡(jiǎn)化。
Compact PCI總線是以PCI電氣規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)的高性能工業(yè)用總線。Compact PCI總線易于擴(kuò)展，可同時(shí)支持多達(dá)256個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)PCI總線設(shè)備。它可在每個(gè)子系統(tǒng)中支持8個(gè)插槽，加上橋接芯片后，Compact PCI可很容易地?cái)U(kuò)展支持到32個(gè)插槽。
基于以上Compact PCI總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，該總線結(jié)構(gòu)正逐漸取代原有的總線結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制等領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。目前APCI5000系列嵌入式工業(yè)控制機(jī)采用了Compact PCI總線技術(shù)，底板只有一個(gè)系統(tǒng)槽，單CPU板，其性能得到了大大提高，但是對(duì)于系統(tǒng)可靠性和計(jì)算機(jī)性能都要求較高的領(lǐng)域，例如航空、航天領(lǐng)域，其可靠性和性能都有待提高。
同時(shí)，現(xiàn)代航天科技的高速發(fā)展，需要航天計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力大幅度提高，而目前國(guó)內(nèi)使用的航天計(jì)算機(jī)還不能達(dá)到這樣的高要求，為此，基于高性能CPU的計(jì)算機(jī)主板的研究開(kāi)發(fā)就顯得尤為必要。一個(gè)航天電子系統(tǒng)是一個(gè)典型的層次結(jié)構(gòu)，越向上層，對(duì)計(jì)算機(jī)的處理能力的要求越高，同時(shí)對(duì)可靠性的要求也越高，不同的功能塊對(duì)計(jì)算機(jī)的處理能力要求不相同，數(shù)據(jù)信息交換的量也不同。目前，我國(guó)的航天電子系統(tǒng)在中低處理能力計(jì)算機(jī)和中低速率數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)傳輸方面已有較成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，而在高性能計(jì)算機(jī)和高速數(shù)據(jù)傳輸方面和國(guó)際先進(jìn)水平還有明顯的差距。
此外，衛(wèi)星或飛船系統(tǒng)一般提供給27V電源給載荷，而多數(shù)的集成電路芯片采用的電壓為5V、3.3V、2.5V等；同時(shí)，為了控制和監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作方式，使其更加有效地為航天工程服務(wù)，須采用的先進(jìn)合理控制邏輯和有效的監(jiān)測(cè)手段?，F(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和板卡的設(shè)計(jì)都需要進(jìn)一步的改進(jìn)，且單系統(tǒng)主板的可靠性和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，配合嵌入式計(jì)算機(jī)雙系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步增加所述系統(tǒng)的性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，包括一電源轉(zhuǎn)換模塊、備份啟動(dòng)芯片、兩電壓轉(zhuǎn)換芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片、遙測(cè)/遙控/電源接口，雙串口芯片與備份啟動(dòng)芯片通過(guò)X端口總線與系統(tǒng)主板相連；所述電源/控制板通過(guò)所述遙測(cè)/遙控/電源接口輸入電壓經(jīng)過(guò)電源模塊和電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出電壓；所述電源/控制板通過(guò)遙測(cè)/遙控/電源接口輸入遙控信號(hào)，發(fā)出遙測(cè)信號(hào)，輸入遙控信號(hào)通過(guò)所述第一控制繼電器控制SYSENA信號(hào)和SYSENF信號(hào)的高低，通過(guò)所述第二控制繼電器控制BOOT信號(hào)和BOOTBAK信號(hào)的高低；所述電源/控制板與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基于Compact PCI結(jié)構(gòu)連接。
在上述方案中，所述X端口為系統(tǒng)主板上的CPU的只讀存儲(chǔ)器的RCS0#地址空間的一部分被當(dāng)作輸入/輸出端口空間使用。
在上述方案中，SYSENA信號(hào)和SYSENF信號(hào)的高低控制系統(tǒng)主板的主從關(guān)系，BOOT信號(hào)和BOOTBAK信號(hào)的高低控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)或者從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)。
在上述方案中，備份啟動(dòng)芯片與雙串口芯片和X端口總線接，備份啟動(dòng)芯片提供備用的啟動(dòng)代碼地址，所述雙串口芯片只能供主系統(tǒng)主板連接使用，主啟動(dòng)芯片出現(xiàn)故障不能啟動(dòng)，從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
在上述方案中，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為+27V轉(zhuǎn)+5V/±12V DC/DC電源模塊，通過(guò)所述電源轉(zhuǎn)換模塊將27V電壓轉(zhuǎn)換為5V、+12V和-12V，+12V和-12V電壓被引到COMPACT PCI接插件上，連接至底板，供給系統(tǒng)設(shè)備使用。
在上述方案中，所述兩電壓轉(zhuǎn)換芯片分別為+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片和+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片，5V電壓經(jīng)過(guò)所述電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出2.5V和3.3V電壓。
在上述方案中，對(duì)輸出電源層進(jìn)行電源分割，在COMPACT PCI接插件上的電源依次為+5V、+2.5V和+3.3V；其中5V電源供備份啟動(dòng)芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片使用，+2.5V和+3.3V同+5V電源一起，通過(guò)底板送到系統(tǒng)主板和其它接口板，供系統(tǒng)主板和其它板上的芯片使用。
在上述方案中，電源控制板滿足COMPACT PCI 3U標(biāo)準(zhǔn)和COMPACT PCI 6U標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作更加可靠，采用了雙啟動(dòng)芯片，其中備份啟動(dòng)芯片位于電源/控制板上，所述備份啟動(dòng)芯片，通過(guò)X端口總線(PORTX總線)和系統(tǒng)主板相連，目的是提供一個(gè)備用的啟動(dòng)代碼地址，當(dāng)位于系統(tǒng)主板上的啟動(dòng)芯片受到意外外損害而不能時(shí)正常啟動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)控制命令切換到備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)，這也適應(yīng)了航天工程高可靠性的特點(diǎn)，提高了所述系統(tǒng)的可靠性和性能，此外電源/控制板產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯控制信號(hào)控制系統(tǒng)板的主從關(guān)系和啟動(dòng)邏輯，并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各板上的芯片提供所需的電源。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電源/控制板原理圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電源/控制板上平面層電源的分割示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電源/控制板與控制面板的連接示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的控制面板的示意圖。
圖面說(shuō)明電源/控制板——60；+27V轉(zhuǎn)+5V/±12V DC/DC電源模塊——61；備份啟動(dòng)芯片(BOOTROMBAK芯片)——62；
+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片——63；+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片——64；第一控制繼電器——65；第二控制繼電器——66；雙串口芯片——67；遙測(cè)/遙控/電源接口——68；第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕——92；第二系統(tǒng)板為主系統(tǒng)板按鈕——93；系統(tǒng)復(fù)位按鈕——94；主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕(BOOTROM芯片啟動(dòng)按鈕)——95；備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕(BOOTROMBAK芯片啟動(dòng)按扭)——96；第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈——97；第一系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈—98；第一系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈——99；第一系統(tǒng)主板電源監(jiān)測(cè)指示燈——100；第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈——101；第二系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈——102；第二系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈——103；第二系統(tǒng)主板電源監(jiān)測(cè)指示燈104。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例中的電源/控制板60，如圖1所示，遵循Compact PCI 3U標(biāo)準(zhǔn)，尺寸為160mm×100mm。電源/控制板60上主要包括以下元器件+27V轉(zhuǎn)+5V/±12VDC/DC電源模塊61，備份啟動(dòng)芯片(BOOTROMBAK芯片)62，+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片63，+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片64，第一控制繼電器65，第二控制繼電器66、雙串口芯片67，遙測(cè)/遙控/電源接口68等。其中，備份啟動(dòng)芯片(BOOTROMBAK芯片)通過(guò)X端口總線與系統(tǒng)主板相連。X端口為系統(tǒng)主板上CPU中只讀存儲(chǔ)器的RCS0#地址空間的一部分被當(dāng)作輸入輸出端口空間使用，定義為X端口(PORTX)。
當(dāng)+27V電壓通過(guò)+27V轉(zhuǎn)+5V/±12V DC/DC模塊61后，得到+5V和±12V電壓，因?yàn)殡娫?控制板60上沒(méi)有元器件使用±12V電壓，所以±12V被引到Compact PCI接插件上，連接到底板上，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中需要的設(shè)備使用；位于電源/控制板上的所述BOOTROMBAK芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片等元器件都需要+5V供電，所以，在電源層+5V被分為一大塊，同時(shí)為了便于電源層分割，如圖2所示，對(duì)Compact PCI的標(biāo)準(zhǔn)電源信號(hào)進(jìn)行了重新定義，重新定義后電源排列比較整齊，在Compact PCI接插件區(qū)域，電源從上至下分為+5V、+2.5V、+3.3V，這種分割使得在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，底板上的電源層分割也比較整齊劃一。
+5V電源分別通過(guò)所述+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片63和所述+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片64轉(zhuǎn)換成+2.5V和+3.3V電壓，連同+5V電源一起，通過(guò)底板送到系統(tǒng)主板和其它接口板，供系統(tǒng)主板和其它板上的芯片使用。+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片63和+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片64均采用MAXIM MAX1644電平轉(zhuǎn)換芯片。
如圖3所示，電源/控制板60通過(guò)遙測(cè)/遙控/電源接口68連接到一個(gè)控制面板90，通過(guò)控制面板90可以發(fā)控制命令使電源/控制板60處于一種工作既定的工作狀態(tài)，同時(shí)控制面板90上的指示燈可以顯示出目前系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)。
如圖4所示，控制面板90上有5個(gè)控制按鈕和8個(gè)狀態(tài)指示燈，分別是5個(gè)控制按鈕包括，第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕92，第二系統(tǒng)板為主系統(tǒng)板按鈕93，系統(tǒng)復(fù)位按鈕94、主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕(BOOTROM芯片啟動(dòng)按鈕)95、備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕(BOOTROMBAK芯片啟動(dòng)按扭)96。
8個(gè)狀態(tài)指示燈包括，第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈97、第一系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈98、第一系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈99、第一系統(tǒng)主板電源監(jiān)測(cè)指示燈100、第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈101、第二系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈102、第二系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈103和第二系統(tǒng)主板電源監(jiān)測(cè)指示燈104。
當(dāng)?shù)谝幌到y(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕92按下時(shí)，通過(guò)第一控制繼電器66使SYSENA信號(hào)為低，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板，第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈97點(diǎn)亮；同樣，第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕93按下時(shí)，通過(guò)控制繼電器1使SYSENF信號(hào)為低，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板，第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈101點(diǎn)亮。
主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕95按下時(shí)，通過(guò)第二控制繼電器66使BOOT信號(hào)為低，主系統(tǒng)板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)，如果此時(shí)第一系統(tǒng)主板作為主系統(tǒng)主板，則第一系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈98點(diǎn)亮，如果此時(shí)第二系統(tǒng)主板作為主系統(tǒng)板，則第二系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈102點(diǎn)亮。
同樣，備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按扭96按下時(shí)，通過(guò)第二控制繼電器66使BOOTBAK信號(hào)為低，主系統(tǒng)板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)；如果此時(shí)第一系統(tǒng)主板作為主系統(tǒng)板，則第一系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈99點(diǎn)亮，如果此時(shí)第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板，則第二系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈103點(diǎn)亮。
當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位按鈕94按下時(shí)，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，然后保持上次啟動(dòng)的狀態(tài)重新啟動(dòng)。
通過(guò)控制面板90上的按鈕，可以得到預(yù)期的結(jié)果，通過(guò)控制面板90上的指示燈，可以看到系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。
在電源/控制板60上的備份啟動(dòng)芯片62，通過(guò)X端口總線(PORTX總線)和系統(tǒng)主板相連，目的是提供一個(gè)備用的啟動(dòng)代碼地址，當(dāng)位于主設(shè)備上的主啟動(dòng)芯片受到意外損害而不能時(shí)正常啟動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)控制命令切換到備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)，這也適應(yīng)了航天工程高可靠性的特點(diǎn)。
此外，如果系統(tǒng)的電壓的波動(dòng)超出正常的波動(dòng)范圍，控制面板上的監(jiān)測(cè)燈就會(huì)提示報(bào)警。
以下為系統(tǒng)正常啟動(dòng)后，控制面板90的工作過(guò)程1)系統(tǒng)設(shè)備正常啟動(dòng)后，按下第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕92，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第一系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈97亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)。
2)再按下主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按鈕95，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第一系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈98亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)；然后再按下備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按紐96，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第一系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈103亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)。
3)系統(tǒng)設(shè)備正常啟動(dòng)后，按下第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板按鈕93，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第二系統(tǒng)主板為主系統(tǒng)板指示燈101亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)。
4)再按下主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按扭95，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第二系統(tǒng)主板從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈102亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)；然后再按下備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)按紐96，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，第二系統(tǒng)主板從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)指示燈103亮，表明控制命令得到正常響應(yīng)。
5)按下系統(tǒng)復(fù)位按紐，設(shè)備復(fù)位后重新啟動(dòng)，保持上一次的啟動(dòng)狀態(tài)。
此外，本發(fā)明的技術(shù)方案同樣可應(yīng)用于Compact PCI 6U標(biāo)準(zhǔn)下，只是板卡的尺寸發(fā)生變化。
權(quán)利要求
1.一種用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，包括一電源轉(zhuǎn)換模塊、備份啟動(dòng)芯片、兩電壓轉(zhuǎn)換芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片、遙測(cè)/遙控/電源接口，雙串口芯片與備份啟動(dòng)芯片通過(guò)X端口總線與系統(tǒng)主板相連；所述電源/控制板通過(guò)所述遙測(cè)/遙控/電源接口輸入電壓經(jīng)過(guò)電源模塊和電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出電壓；所述電源/控制板通過(guò)遙測(cè)/遙控/電源接口輸入遙控信號(hào)，發(fā)出遙測(cè)信號(hào)，輸入遙控信號(hào)通過(guò)所述第一控制繼電器控制SYSENA信號(hào)和SYSENF信號(hào)的高低，通過(guò)所述第二控制繼電器控制BOOT信號(hào)和BOOTBAK信號(hào)的高低；所述電源/控制板與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基于Compact PCI結(jié)構(gòu)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，所述X端口為系統(tǒng)主板上的CPU的只讀存儲(chǔ)器的RCS0#地址空間的一部分被當(dāng)作輸入/輸出端口空間使用。
3.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，SYSENA信號(hào)和SYSENF信號(hào)的高低控制系統(tǒng)主板的主從關(guān)系，BOOT信號(hào)和BOOTBAK信號(hào)的高低控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從主啟動(dòng)芯片啟動(dòng)或者從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，備份啟動(dòng)芯片與雙串口芯片和X端口總線接，備份啟動(dòng)芯片提供備用的啟動(dòng)代碼地址，所述雙串口芯片只能供主系統(tǒng)主板連接使用，主啟動(dòng)芯片出現(xiàn)故障不能啟動(dòng)，從備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為+27V轉(zhuǎn)+5V/±12V DC/DC電源模塊，通過(guò)所述電源轉(zhuǎn)換模塊將27V電壓轉(zhuǎn)換為5V、+12V和-12V，+12V和-12V電壓被引到COMPACT PCI接插件上，連接至底板，供給系統(tǒng)設(shè)備使用。
6.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，所述兩電壓轉(zhuǎn)換芯片分別為+5V轉(zhuǎn)+2.5V電源芯片和+5V轉(zhuǎn)+3.3V電源芯片，5V電壓經(jīng)過(guò)所述電壓轉(zhuǎn)換芯片輸出2.5V和3.3V電壓。
7.如權(quán)利要求5和6所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，對(duì)輸出電源層進(jìn)行電源分割，在COMPACT PCI接插件上的電源依次為+5V、+2.5V和+3.3V；其中5V電源供備份啟動(dòng)芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片使用，+2.5V和+3.3V同+5V電源一起，通過(guò)底板送到系統(tǒng)主板和其它接口板，供系統(tǒng)主板和其它板上的芯片使用。
8.如權(quán)利要求1所述的一用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，其特征在于，電源控制板滿足COMPACT PCI 3U標(biāo)準(zhǔn)和COMPACT PCI 6U標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源/控制板，包括一電源轉(zhuǎn)換模塊、備份啟動(dòng)芯片、兩電壓轉(zhuǎn)換芯片、第一控制繼電器、第二控制繼電器、雙串口芯片、遙測(cè)/遙控/電源接口，雙串口芯片與備份啟動(dòng)芯片通過(guò)X端口總線與系統(tǒng)主板相連，目的是提供一個(gè)備用的啟動(dòng)代碼地址，當(dāng)位于主設(shè)備上的啟動(dòng)芯片受到意外損害而不能正常啟動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)控制命令切換到備份啟動(dòng)芯片啟動(dòng)，這也適應(yīng)了航天工程高可靠性的特點(diǎn)，提高了所述系統(tǒng)的可靠性和性能。
文檔編號(hào)G06F1/30GK1622007SQ20031011524
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者李揚(yáng), 安軍社, 劉艷秋, 張健, 辛敏成 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心