本發(fā)明屬于擴(kuò)展通訊，尤其涉及一種計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)多接口擴(kuò)展電路。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)化電子產(chǎn)品正朝著小型化和集成化方向發(fā)展。部分工業(yè)智能產(chǎn)品對本身的尺寸大小有比較高的要求，如攝影測量相機(jī)，雙目測量系統(tǒng)等等。這些產(chǎn)品需要實(shí)現(xiàn)采集圖像，對圖像進(jìn)行運(yùn)算、處理和顯示投射等功能，但是由于產(chǎn)品本身對外觀尺寸有比較高的要求，無法將pc機(jī)、工控機(jī)或者筆記本電腦放進(jìn)產(chǎn)品中，因此一種多接口擴(kuò)展電路亟需研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種多接口擴(kuò)展電路，借助于特定配置的核心板設(shè)計(jì)不同的硬件接口，搭建了完整的工作站平臺，實(shí)現(xiàn)電腦通訊采集運(yùn)算的功能。

2、一種多接口擴(kuò)展電路，包括som-7569核心板，所述核心板上com-e設(shè)有原生信號引腳gbe0，gbe0經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)變壓器后接入以太網(wǎng)接口，以實(shí)現(xiàn)原生網(wǎng)絡(luò)連接；所述核心板的pcie引腳連接以太網(wǎng)控制芯片，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口擴(kuò)展連接；所述核心板的ddix引腳連接hdmi信號調(diào)整芯片，以實(shí)現(xiàn)外接顯示器功能；所述核心板的串行信號ser1引腳連接can控制芯片，以實(shí)現(xiàn)can通信；所述核心板的串行通信ser0引腳與rs-232接口收發(fā)器芯片連接，以實(shí)現(xiàn)rs232串行通信；所述核心板的usb串行信號連接轉(zhuǎn)串口芯片，轉(zhuǎn)為ttl串口電路，再與rs485電平收發(fā)器連接，以實(shí)現(xiàn)rs485通信。

3、作為優(yōu)選，原生網(wǎng)絡(luò)連接為：原生信號接口com-e端gbe0_mdi3-，gbe0_mdi3+，gbe0_mdi2-，gbe0_mdi2+，gbe0_mdi1-，gbe0_mdi1+，gbe0_mdi0-和gbe0_mdi0+引腳連接網(wǎng)絡(luò)變壓器的多路td+/-引腳，網(wǎng)絡(luò)變壓器的多路tx+/-引腳連接以太網(wǎng)接口的rj引腳。

4、作為優(yōu)選，以太網(wǎng)控制芯片為wgi210-it芯片，基于一塊所述核心板、四片所述以太網(wǎng)控制芯片實(shí)現(xiàn)四路以太網(wǎng)擴(kuò)展：所述所述核心板的pcie_tx_p/n和pcie_rx_p/n引腳分別與wgi210-it的pe_rp/n和pe_tp/n引腳連接，wgi210-it的peclkp/n引腳接入?yún)⒖紩r(shí)鐘信號pcie1/2/3/4_clk_+/-，wgi210-it芯片的mdio/iic接口用于配置物理層收發(fā)寄存器，四片wgi210-it控制芯片用于統(tǒng)一時(shí)序，其中四路芯片的參考時(shí)鐘pcie1/2/3/4_clk_+/-是四對差分時(shí)鐘信號，用于連接計(jì)算機(jī)主板和外部設(shè)備的高速串行通信接口。

5、作為優(yōu)選，采用一個四路輸出差分緩沖器芯片ics9db104作為時(shí)鐘擴(kuò)展芯片，ics9db104芯片的輸入引腳src_in連接標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號pcie?clk?ref，以輸出四路參考時(shí)鐘信號pcie1_clk_+/-，pcie2_clk_+/-，pcie3_clk_+/-，pcie4_clk_+/-，分別給四個wgi210-it芯片的peclkp/n。核心板com-e接口自帶的四路差分發(fā)送接收鏈路pcie_tx1/2/3/4，pcie_rx1/2/3/4與四個wgi210-it芯片的pe_rp/n?pe_tp/n相連，核心板與wgi210-it對應(yīng)的smbus總線smb_clk/dat相連，以擴(kuò)展出四路以太網(wǎng)所需的信號。

6、作為優(yōu)選，以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)控制芯片wgi210-it之間設(shè)有隔離芯片h5007，wgi210-it的mac地址引腳連接flash芯片sst25vf080b，將i210的mac地址寫入flash配置文件中并進(jìn)行燒寫，使四個以太網(wǎng)控制芯片的mac能夠由開發(fā)者自行管理。

7、作為優(yōu)選，hdmi信號調(diào)整芯片為ip4786cz32，ip4786cz32的四對tms引腳分別與7569核心板的四組數(shù)據(jù)差分對信號ddix_pair+/-連接，ip4786cz32的外部時(shí)鐘信號ddc_clk_sys引腳、外部數(shù)據(jù)信號ddc_dat_sys引腳分別與7569核心板的ddi_ctrl_aux+/-連接，熱插拔ddi1_dp_hpd信號供外部控制器接入。

8、作為優(yōu)選，can控制芯片為tja1051t，基于所述核心板中的串行信號ser1_tx和ser1_rx擴(kuò)展，連接can收發(fā)芯片tja1051t，得到一組can_p和can_n差分can信號，差分can信號接入三芯的插頭與外界通信。

9、作為優(yōu)選，rs-232接口收發(fā)器芯片為sp3232驅(qū)動器，所述核心板的ser0_rx和ser0_tx引腳提供一組串行通信信號，并接入sp3232的r1out、t1in引腳，所述驅(qū)動器的r1in、t1out引腳輸出一組rs232電平信號rs232_rx1、rs232_tx1，rs232電平信號接入三芯插頭以實(shí)現(xiàn)rs232和ttl電平的相互轉(zhuǎn)換。

10、作為優(yōu)選，所述usb轉(zhuǎn)串口芯片為ch340e芯片，所述rs485電平收發(fā)器為max485，基于所述核心板上兩路通用usb信號usb2_z_p/usb2_z_n和usb3_z_p/usb3_z_n，通過ch340e芯片轉(zhuǎn)化為ttl電平，ttl電平接入max485芯片，直接將ttl電平轉(zhuǎn)為485總線的a和b差分信號對外輸入輸出，485總線上同時(shí)連接若干個max485組成網(wǎng)絡(luò)。

11、作為優(yōu)選，在所述核心板上擴(kuò)展出兩路usb2.0和/或兩路usb3.0接口，擴(kuò)展usb2.0為：在所述核心板com-e端自帶的兩路usb信號usb4+/-和usb5+/-信號上加串聯(lián)共模扼流圈后接到usb2.0的插座上；擴(kuò)展usb3.0在所述核心板com-e端自帶的usb0+/-和usb1+/-以及兩對超高速的數(shù)據(jù)收發(fā)信號sstx和ssrx信號上加串聯(lián)共模扼流圈，之后分為兩路usb3.0接到插座上。

12、本發(fā)明的有益效果是：

13、本發(fā)明基于som-7569核心板設(shè)計(jì)不同的硬件接口，以搭建完整的工作站平臺，實(shí)現(xiàn)電腦通訊采集運(yùn)算的功能。本新型公開的擴(kuò)展電路能夠?qū)崿F(xiàn)四路以太網(wǎng)連接、能夠外接顯示器、能夠?qū)崿F(xiàn)can通信、rs232串行通信以及rs485通信，適用于大部分應(yīng)用場景。

技術(shù)特征：

1.一種多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，包括som-7569核心板，所述核心板上com-e設(shè)有原生信號引腳，原生信號引腳經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)控制芯片后接入以太網(wǎng)接口，以實(shí)現(xiàn)原生網(wǎng)絡(luò)連接；所述核心板連接以太網(wǎng)控制芯片，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口擴(kuò)展連接；所述核心板連接hdmi信號調(diào)整芯片，以實(shí)現(xiàn)外接顯示器功能；所述核心板的串行信號連接can控制芯片，以實(shí)現(xiàn)can通信；所述核心板的串行通信接口與rs-232接口收發(fā)器芯片連接，以實(shí)現(xiàn)rs232串行通信；所述核心板的usb串行信號連接usb轉(zhuǎn)串口芯片，轉(zhuǎn)為ttl串口電路，再與rs485電平收發(fā)器連接，以實(shí)現(xiàn)rs485通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，原生網(wǎng)絡(luò)連接為：原生信號接口com-e端原生引腳gbe0_mdi3-，gbe0_mdi3+，gbe0_mdi2-，gbe0_mdi2+，gbe0_mdi1-，gbe0_mdi1+，gbe0_mdi0-和gbe0_mdi0+連接網(wǎng)絡(luò)變壓器的td引腳，網(wǎng)絡(luò)變壓器的tx引腳連接以太網(wǎng)接口的rj引腳。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，以太網(wǎng)控制芯片為

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，采用一個四路輸出差分緩沖器芯片ics9db104作為時(shí)鐘擴(kuò)展芯片，ics9db104芯片的輸入引腳src_in連接標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號pcie?clk?ref，以輸出四路參考時(shí)鐘信號pcie1_clk_+/-，pcie2_clk_+/-，pcie3_clk_+/-，pcie4_clk_+/-，分別給四個wgi210-it芯片的peclkp/n；核心板com-e接口自帶的四路差分發(fā)送接收鏈路pcie_tx1/2/3/4，pcie_rx1/2/3/4與四個wgi210-it芯片的pe_rp/n?pe_tp/n相連，核心板與wgi210-it對應(yīng)的smbus總線smb_clk/dat相連，以擴(kuò)展出四路以太網(wǎng)所需的信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)控制芯片wgi210-it之間設(shè)有隔離芯片h5007，wgi210-it的mac地址引腳連接flash芯片sst25vf080b，將i210的mac地址寫入flash

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，hdmi信號調(diào)整芯片為ip4786cz32，ip4786cz32的四對tms引腳分別與7569核心板的四組數(shù)據(jù)差分對信號ddix_pair+/-連接，ip4786cz32的外部時(shí)鐘信號

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，can控制芯片為tja1051t，基于所述核心板中的串行信號ser1_tx和ser1_rx擴(kuò)展，連接can收發(fā)芯片tja1051t，得到一組can_p和can_n差分can信號，差分can信號接入三芯的插頭與外界通信。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，rs-232接口收發(fā)器芯片為sp3232驅(qū)動器，所述核心板的ser0_rx和ser0_tx引腳提供一組串行通信信號，并接入sp3232的r1out、t1in引腳，所述驅(qū)動器的r1in、t1out引腳輸出一組rs232電平信號rs232_rx1、rs232_tx1，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，所述usb轉(zhuǎn)串口芯片為ch340e芯片，所述rs485電平收發(fā)器為max485，基于所述核心板上兩路通用usb信號usb2_z_p/usb2_z_n和usb3_z_p/usb3_z_n，通過ch340e芯片轉(zhuǎn)化為ttl電平，ttl電平接入max485芯片，直接將ttl電平轉(zhuǎn)為485總線的a和b差分信號對外輸入輸出，485總線上同時(shí)連接若干個max485組成網(wǎng)絡(luò)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多接口擴(kuò)展電路，其特征在于，在所述核心板上擴(kuò)展出兩路usb2.0和/或兩路usb3.0接口，擴(kuò)展usb2.0為：在所述核心板com-e端自帶的兩路usb信號usb4+/-和usb5+/-信號上加串聯(lián)共模扼流圈后接到usb2.0的插座上；擴(kuò)展usb3.0在所述核心板com-e端自帶的usb0+/-和usb1+/-以及兩對超高速的數(shù)據(jù)收發(fā)信號sstx和ssrx信號上加串聯(lián)共模扼流圈，之后分為兩路usb3.0接到插座上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多接口擴(kuò)展電路，在小體積的核心板上擴(kuò)展出多種對外接口進(jìn)行設(shè)備連接和數(shù)據(jù)通訊。包括SOM?7569核心板，核心板上設(shè)有原生信號接口COM?E，COM?E經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)控制芯片后接入以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)原生網(wǎng)絡(luò)連接；核心板連接以太網(wǎng)控制芯片，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口擴(kuò)展連接；核心板與HDMI信號調(diào)整芯片連接，實(shí)現(xiàn)外接顯示器功能；核心板與CAN控制芯片連接，實(shí)現(xiàn)CAN通信；核心板的串行通信接口與RS?232接口收發(fā)器芯片連接，實(shí)現(xiàn)RS232串行通信；核心板的USB串行信號與USB轉(zhuǎn)串口芯片連接，轉(zhuǎn)為TTL串口電路，再與RS485電平收發(fā)器連接，實(shí)現(xiàn)RS485通信。本新型公開的多接口擴(kuò)展電路能夠?qū)崿F(xiàn)包括四路以太網(wǎng)通信以及CAN、RS232、RS485通信的各種通信，具有很好的推廣價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：彭坤坤,許凡,王一然,李春早,李淵澤,陳繼華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京辰維自動化科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19