專利名稱：一種中央處理單元電路控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子電路，尤其涉及一種中央處理單元電路控制系統(tǒng)。
背景技術：
在通信、工業(yè)控制、自動化等領域中大量地使用了帶CPU(中央處理單元)的硬件單板。CPU及周圍的相關電路相對來說比較獨立，為了提高設計的重復利用率，縮短開發(fā)周期，人們常常將這部分相對獨立的電路單獨做成一塊單板，稱為CPU扣板，扣板上的主要器件是CPU，扣板將需要與外界連接的信號通過連接器引出，這樣它與不同的底板相配合，就完成了不同的特性。因此用同一塊扣板和不同的底板組合就形成了不同的產(chǎn)品，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，為產(chǎn)品搶得市場先機提供了時間保障。
CPU模塊是CPU和使CPU正常工作必不可少的周圍電路的總稱，現(xiàn)有技術中CPU模塊包括CPU、BOOTROM(引導存儲器)、SDRAM(同步動態(tài)隨機存儲器)或DDRS RAM(三級高速閃存)、FLASH(閃存)、CPLD(可編程邏輯器件)幾大部分。在使用不具有IO(輸入輸出)接口的CPU(如MOTOROLA的XPC8245)時，要實現(xiàn)程序運行指示燈等IO功能時，最好的方法是通過CPLD可編程邏輯來實現(xiàn)。
如圖1所示為傳統(tǒng)的扣板的結構示意圖，扣板的實現(xiàn)方法是將CPU、引導程序存儲介質(zhì)(裝有BOOTROM引導程序)、SDRAM(也可以采用DDRS RAM)、FLASH、CPLD可編程邏輯都放在扣板上，將經(jīng)過CPLD可編程邏輯處理后的信號通過連接器引出到底板。CPU通過Mem Bus(存儲器總線，包括地址線與數(shù)據(jù)線)來訪問引導程序存儲介質(zhì)、FLASH、SDRAM等器件；CPU通過PCI(外圍設備部件互連總線)與連接器相連實現(xiàn)業(yè)務功能，并通過LOCAL BUS(本地總線，一種類似Mem Bus的總線)來訪問CPLD邏輯等外部設備，CPLD輸出信號引到連接器實現(xiàn)程序運行指示等IO功能。
現(xiàn)有技術的缺點在于1、CPLD可編程邏輯放在扣板上，占用了扣板的面積。
扣板的目的之一是增加設計的重復利用，這就要求扣板非常靈活，可以與不同的底板相組合從而形成不同的產(chǎn)品。將CPLD可編程邏輯放在扣板上，占用了扣板的面積，扣板就不得不做的尺寸大些，這樣就影響了扣板在空間緊張的產(chǎn)品上的使用。
2、將經(jīng)過CPLD邏輯處理后的信號引到連接器上，降低了接口的通用性。
在現(xiàn)有的扣板中，CPLD邏輯芯片放在了扣板上，CPLD與CPU之間的通信也是通過LOCAL BUS進行的。但在現(xiàn)有的CPU扣板中LOCALBUS總線是做在扣板內(nèi)的，這樣一來，現(xiàn)有的扣板勢必要將在扣板內(nèi)經(jīng)過CPLD邏輯處理過的信號(此處理過的信號是與特定功能相關的，不具有通用性)通過連接器送到底板上，這樣必然降低了現(xiàn)有扣板接口的通用性。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的扣板中CPLD可編程邏輯占用扣板面積及降低連接器接口通用性的不足，提供一種CPU電路控制系統(tǒng)，不但節(jié)省扣板空間，增加扣板接口通用性，而且可充分利用CPLD資源，減少設備成本。
本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案為這種中央處理單元電路控制系統(tǒng)，包括底板和扣板，底板和扣板通過連接器相連，所述的扣板上設有CPU和存儲設備，CPU通過存儲器總線(Mem Bus)訪問存儲設備；所述的底板上設有外圍設備部件互連總線(PCI)設備，CPU通過PCI總線與連接器相連，訪問底板上的PCI設備，其特征在于所述CPU還通過本地總線(LOCAL BUS)與連接器直接相連，訪問底板上的可編程邏輯器件(CPLD)，控制CPLD進行控制信號的輸出。
所述的CPU為不帶輸入輸出接口的CPU。
所述的存儲設備包括引導程序存儲介質(zhì)、同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)或三級高速閃存(DDRS RAM)存儲器，以及閃存(FLASH)。
所述CPU通過對底板上可編程邏輯器件(CPLD)中寄存器進行設置，控制CPLD進行控制信號的輸出。
本實用新型的有益效果為本實用新型針對現(xiàn)有技術的缺點，將CPLD可編程邏輯從扣板中去掉，省掉了CPLD可編程邏輯占用的扣板空間，使扣板尺寸做的更加小，使用起來更加靈活。而且只將標準的PCI總線和LOCAL BUS總線連接到連接器上，不需要將經(jīng)CPLD處理的信號引出到連接器，這樣，增加了扣板接口的通用性。本實用新型通過扣板與底板共用一片CPLD可編程邏輯，可以充分利用CPLD可編程邏輯資源，減少了整個產(chǎn)品的成本。


圖1為傳統(tǒng)的扣板結構示意圖；圖2為本實用新型扣板結構示意圖；
圖3為本實用新型扣板與底板連接關系示意圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明如圖2所示，本實用新型只將CPU、引導程序存儲介質(zhì)、FLASH、SDRAM放在扣板上，而CPLD可編程邏輯與底板共用一個。CPU通過Mem Bus(存儲器總線)來訪問引導程序存儲介質(zhì)、FLASH、SDRAM等器件；CPU通過PCI總線及LOCAL BUS(本地總線)與連接器相連。
如圖3所示為本實用新型扣板與底板的連接關系示意圖，由于扣板上CPU通過PCI總線及LOCAL BUS(本地總線)與連接器相連，不需要將經(jīng)CPLD處理的信號引出到連接器，因此扣板接口具有通用性，扣板可與不同的底板連接實現(xiàn)不同的業(yè)務。底板上一般設有PCI設備和可編程邏輯器件(CPLD)，分別通過PCI總線和本地總線連接到連接器的對應引腳上，扣板與底板通過連接器相連，實現(xiàn)扣板與底板的通信。這樣，利用本實用新型，扣板上就可以不必設置CPLD，而可以通過與底板共用一個CPLD可編程邏輯來進行IO控制信號的輸出，達到降低設備成本的目的。
本實用新型新的扣板只是將標準的PCI與LOCAL BUS總線通過連接器引到了底板，從而增加了扣板的通用性，不但適用于XPC8245 CPU，還適用于其它很多類似的CPU，如IDT(集成器件技術有限公司)的79RC32V334 CPU等。因共用一個CPLD邏輯，節(jié)省了整個產(chǎn)品的成本，而且可以減小扣板的尺寸，使扣板使用起來更加靈活。
在新的扣板中，扣版和底板共用同一個CPLD，完成對外部的IO量的控制，它的工作過程是這樣的在CPLD中做了譯碼邏輯，比如在CPLD中的地址為0001的寄存器的D0位對應IO1，當D0為1時，IO1輸出高電平，當D0為0時，IO1輸出低電平。當CPU要控制IO1輸出高電平時，則它只須向地址為0001的寄存器的D0位寫1即可，若CPU要控制IO1輸出低電平，則寫0。扣板中的CPU對底板中的CPLD內(nèi)的寄存器的操作，是通過CPU的LOCAL BUS總線進行的，而此LOCALBUS總線經(jīng)過扣板連接器及底板連接器連接到了底板中的CPLD。
本實用新型可以省掉CPLD可編程邏輯占用的扣板的空間，使扣板尺寸做的更加小，使用起來更加靈活。本實用新型還通過將標準穩(wěn)定的LOCAL BUS總線直接引到扣板連接器上，增加了扣板接口的通用性。通過與底板共用一片CPLD可編程邏輯，可以充分利用CPLD可編程邏輯資源，減少成本。
權利要求1.一種中央處理單元電路控制系統(tǒng)，包括底板和扣板，底板和扣板通過連接器相連，所述的扣板上設有CPU和存儲設備，CPU通過存儲器總線(Mem Bus)訪問存儲設備；所述的底板上設有外圍設備部件互連總線(PCI)設備，CPU通過PCI總線與連接器相連，訪問底板上的PCI設備，其特征在于所述CPU還通過本地總線(LOCAL BUS)直接與連接器相連，訪問底板上的可編程邏輯器件(CPLD)，控制CPLD進行控制信號的輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的中央處理單元電路控制系統(tǒng)，其特征在于所述的CPU為不帶輸入輸出接口的CPU。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的中央處理單元電路控制系統(tǒng)，其特征在于所述的存儲設備包括引導程序存儲介質(zhì)、同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)或三級高速閃存(DDRS RAM)，以及閃存(FLASH)。
4.根據(jù)權利要求3所述的中央處理單元電路控制系統(tǒng)，其特征在于所述CPU通過對底板上可編程邏輯器件(CPLD)中寄存器進行設置，控制CPLD進行控制信號的輸出。
專利摘要一種中央處理單元電路控制系統(tǒng)，包括底板和扣板，底板和扣板通過連接器相連，扣板上設有CPU和存儲設備，CPU通過存儲器總線(Mem Bus)訪問存儲設備；底板上設有外圍設備部件互連總線(PCI)設備，CPU通過PCI總線與連接器相連，訪問底板上的PCI設備，CPU還通過本地總線(LOCAL BUS)直接與連接器相連，訪問底板上的可編程邏輯器件(CPLD)，控制CPLD進行控制信號的輸出。本實用新型省掉了CPLD占用的扣板空間，可使扣板尺寸做的更加小，使用起來更加靈活，扣板與底板共用CPLD，減少了成本，而且只將標準的PCI總線和本地總線連接到連接器上，增加了扣板接口的通用性。
文檔編號G06F13/14GK2657097SQ200320102290
公開日2004年11月17日 申請日期2003年10月14日 優(yōu)先權日2003年10月14日
發(fā)明者蔣玉峰, 鄧興 申請人:華為技術有限公司