本发明专利技术提供了一种安全计算机的处理器系统,该系统包括:载板和主板,载板与主板之间的接口为通用定义接口,其中,载板包括:主处理器最小系统,用于进行安全数据处理;主板包括:协处理器,用于为主处理器最小系统拓展低速总线接口,协处理器通过低速总线接口进行底层输入输出控制。通过本发明专利技术的协处理器,可以拓展主处理器最小系统不具备的低速总线接口,从而可以实现底层IO控制。
A security computer processor system
The present invention provides a computer processor system security, the system comprises a loading plate and motherboard, motherboard load between the board and the interface for the general interface, the board comprises a main processor minimum system, used for secure data processing; the main board comprises a co processor, the main processor for minimum system development low speed bus interface, coprocessor bottom input and output control through the low speed bus interface. Through the coprocessor of the invention, the low speed bus interface that the minimum system of the main processor is not available can be extended, and the underlying IO control can be realized.
【技术实现步骤摘要】
一种安全计算机的处理器系统
本专利技术涉及通信领域,具体地,涉及一种安全计算机的处理器系统。
技术介绍
目前,在工业设备领域,通常要求安全计算机具有较高的运算、传输和控制能力,在全生命周期(10-15年)具有良好通用型,可升级维护性。但是,目前高速处理器芯片升级很快,传统计算机设备在3-5年后,初始设计的处理器已经停产,若要继续对计算机维护和升级,只能对整个系统进行重新设计。并且,目前高运算性能处理器普遍对各种低速端口(例如,SPI(SerialPeripheralInterface,串行外设接口)、I2C、CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络)、UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步收发传输器)等)扩展较少,对底层控制响应很慢,无法完成主处理器对内部其他低速总线、实时功能模块的控制。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种安全计算机的处理器系统,以解决上述提及的至少一个问题。本专利技术提供了一种安全计算机的处理器系统,该系统包括:载板和主板,载板与主板之间的接口为通用定义接口,其中,载板包括:主处理器最小系统,用于进行安全数据处理;主板包括:协处理器,用于为主处理器最小系统拓展低速总线接口,协处理器通过低速总线接口进行底层输入输出控制。上述主处理器最小系统与协处理器通过串行总线进行通信。具体地,通用定义接口包括高速通信接口和低速通信接口。上述主板还包括:通信模块,与高速通信接口连接,用于与其他设备进行通信。上述主板还包括:接口拓展模块,与低速通信接口连接,用于拓展主处理器最小系统的并行总线接口。上述接口拓展模块与协处理器通过串行总线连接。具体地,上述主板还包括:电源模块,用于为载板提供电源并监测主处理器最小系统的电源信息。上述主板还包括:存储模块,用于为主板和载板存储数据。上述主板还包括:监控模块,用于对主处理器最小系统的工作状态进行监控。上述主处理器最小系统通过安全数据网络进行安全数据处理。通过协处理器拓展主处理器最小系统不具备的低速总线接口,可以实现底层IO(InputOutput,输入输出)控制,从而可以克服现有技术中的高运算性能处理器对各种低速端口扩展较少、对底层控制响应很慢、无法完成主处理器对内部其他低速总线、实时功能模块控制的缺陷。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:图1是根据本专利技术实施例的安全计算机处理器系统的结构框图;图2是根据本专利技术实施例的安全计算机处理器系统的详细结构框图;图3是根据本专利技术实施例的安全计算机处理器系统的结构拓扑图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述,但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。基于现有技术中的高运算性能处理器对各种低速端口扩展较少、对底层控制响应很慢、无法完成主处理器对内部其他低速总线、实时功能模块控制的问题,本专利技术实施例提供了一种安全计算机的处理器系统,以解决上述问题。图1是根据本专利技术实施例的安全计算机处理器系统的结构框图,如图1所示,该系统包括:载板101和主板102,载板101与主板102之间的接口为通用定义接口,其中,载板101包括:主处理器最小系统1011,用于进行安全数据处理;主板102包括:协处理器1021,用于为主处理器最小系统拓展低速总线接口,协处理器1021通过低速总线接口进行底层IO控制。本专利技术实施例通过协处理器拓展主处理器最小系统不具备的低速总线接口,实现了底层IO控制,从而克服了现有技术中的高运算性能处理器对各种低速端口扩展较少、对底层控制响应很慢、无法完成主处理器对内部其他低速总线、实时功能模块控制的缺陷。在实际操作中,协处理器还用于执行传感器控制、指示灯控制、铁电存储控制、板功能位置识别、通信接口输出控制、主处理器最小系统看门狗等功能。具体地,主处理器最小系统与协处理器通过串行总线进行通信。主处理器最小系统通过安全数据网络进行安全数据处理。载板与主板之间的通信接口定义是通用的,不随未来处理器升级而发生改变。为了便于升级维护,通信接口接插件分两组,一组传输较低速信号,包括但不限于LPC(LowPinCount)、USB2.0、VGA(VideoGraphicsArray,视频图形阵列)、10/100/1000M以太网。其中,LPC总线是基于Intel标准的33MHz4bit的并行总线协议,代替以前的ISA总线协议,两者性能相似。VGA是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口。是另一组专门传输高速信号,包括但不限于USB3.0、PCIe(PeripheralComponentInterconnectexpress)、SATA(SerialAdvancedTechnologyAttachment,串行高级技术附件)以及10G以太网。PCIe接口是一种高速串行计算机扩展总线标准,属于高速串行点对点双通道高带宽传输,所连接的设备分配独享通道带宽,不共享总线带宽,主要支持主动电源管理,错误报告,端对端的可靠性传输,热插拔以及服务质量(QOS)等功能。SATA接口是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。具体地,如图2所示,上述主板102还包括:通信模块1022、接口拓展模块1023、电源模块1024、存储模块1025以及监控模块1026,其中:通信模块1022,与上述传输高速信号接口连接,用于与其他设备进行通信。接口拓展模块1023与上述传输低速信号接口连接,用于拓展主处理器最小系统的并行总线接口。电源模块1024用于为载板提供电源并监测主处理器最小系统的电源信息。存储模块1025用于为主板和载板存储各类数据。监控模块1026用于对主处理器最小系统的工作状态进行监控。本专利技术实施例中的主处理器为高运算性能通用主处理器,具有强大的数据处理和逻辑运算能力。该高运算性能通用主处理器可以是X86架构处理器,但是X86架构处理器对各种低速端口(SPI、I2C、CAN、UART等)扩展较少,无法完成系统CPU部分对内部其他单元的控制。本专利技术实施例通过协处理器,可以完成除主处理器最小系统完成功能之外的其他功能,也就是说,协处理器处理运算之外的其他底层事情,因为这些是高性能处理器不擅长的。通过协处理器与主处理器最小系统的这种互补关系,使得系统可以减少改动量,增加可升级性和可维护性。在实际操作中,主处理最小系统单元主要执行安全数据处理和逻辑运算,通过安全数据网与其他执行设备和控制节点进行通信,根据故障安全准则进行数据处理、比较、编解码,执行数据下发等操作。协处理器主要用于控制系统其他单元、采集系统的运行信息和拓展主处理器最小系统的接口。协处理器与主处理器最小系统形成互补关系,有效地解决了传统系统设计中存在的问题。为了更好地理解本专利技术实施例,以下结合图3所示的拓扑图来详细描述本专利技术实施例。如图3所示,该系统包括由主处理器最小系统组成的载板和主板,主板负责给载板提供电源并执行除主处理器最小系统执行功能之外的其他功能,主处理器最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种安全计算机的处理器系统,其特征在于,所述系统包括:载板和主板,所述载板与所述主板之间的接口为通用定义接口,其中,所述载板包括:主处理器最小系统,用于进行安全数据处理;所述主板包括:协处理器,用于为所述主处理器最小系统拓展低速总线接口,所述协处理器通过所述低速总线接口进行底层输入输出控制。
【技术特征摘要】
1.一种安全计算机的处理器系统,其特征在于,所述系统包括:载板和主板,所述载板与所述主板之间的接口为通用定义接口,其中,所述载板包括:主处理器最小系统,用于进行安全数据处理;所述主板包括:协处理器,用于为所述主处理器最小系统拓展低速总线接口,所述协处理器通过所述低速总线接口进行底层输入输出控制。2.根据权利要求1所述的安全计算机的处理器系统,其特征在于,所述主处理器最小系统与所述协处理器通过串行总线进行通信。3.根据权利要求1所述的安全计算机的处理器系统,其特征在于,所述通用定义接口包括高速通信接口和低速通信接口。4.根据权利要求3所述的安全计算机的处理器系统,其特征在于,所述主板还包括:通信模块,与所述高速通信接口连接,用于与其他设备进行通信。5.根据权利要求3所述的安全计算机的处理器系统,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙超,刘贞,左林,王一民,
申请(专利权)人:北京全路通信信号研究设计院集团有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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