一种LVDS高速通信背板制造技术

本发明专利技术公开了一种LVDS高速通信背板，所述通信背板上设有主控制器连接器Ⅰ、主控制器连接器Ⅱ、电源输入连接器Ⅰ、电源输入连接器Ⅱ、多个功能模块连接器、多个输入输出连接器；功能模块连接器与输入输出连接器一一对应，主控制器连接器与电源输入连接器之间、功能模块连接器与输入输出连接器之间均通过穿墙连接器连接；通信背板上设有：2个电源输入接口、2个主控制器接口、多个信号输入输出接口、多个功能模块接口，解决通信背板在核电厂数字化仪控系统应用中的不足，支持高速通信能力并且需要满足多种系统逻辑架构，能够降低控制系统的成本，更重要的是提高系统的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种LVDS高速通信背板
本专利技术涉及核电厂数字化仪控领域，具体地，涉及一种LVDS高速通信背板。
技术介绍
在工业控制系统中机箱设备常采用多功能模块配合通信背板的实现方式。而这种实现方式中通信背作为连接各功能模块的桥梁，因此，通信背板的好坏直接影响整个控制系统的性能。随着通信技术的快速发展，目前通信背板在高速度(高带宽)，高可靠性，低成本，低误码率等方面的问题都已得到了良好的解决。如专利技术专利“201220540760.8”《高速通信背APSB》其传输速率可达12.5Gbps以上。然而，在越来越多的控制系统设计中，根据整个控制系统的可靠性要求的高低，提出了不同的系统逻辑架构，如“二取一”等。这促使在通信背的设计中不但需要满足之前高速的数据传输率要求，还需要其能够满足一定的系统逻辑架构。在核电厂数字化仪控系统中，一种控制系统根据其控制的对象不同其可靠性要求也存在差异，从而其需要满足的系统逻辑架构也就不一样。因此，根据目前背的设计方式，为满足一种核电厂数字化仪控系统的应用要求，一种控制系统需配备多种类型的通信背。
技术实现思路
本专利技术提供了一种LVDS高速通信背板，解决上述问题通信背板在核电厂数字化仪控系统应用中的不足，支持高速通信能力并且需要满足多种系统逻辑架构，能够降低控制系统的成本，更重要的是提高系统的适用性。为实现上述专利技术目的，本申请提供了一种LVDS高速通信背板，所述通信背板上设有主控制器连接器Ⅰ、主控制器连接器Ⅱ、电源输入连接器Ⅰ、电源输入连接器Ⅱ、多个功能模块连接器、多个输入输出连接器；功能模块连接器与输入输出连接器一一对应，主控制器连接器与电源输入连接器之间、功能模块连接器与输入输出连接器之间均通过穿墙连接器连接；通信背板上设有：2个电源输入接口、2个主控制器接口、多个信号输入输出接口、多个功能模块接口。进一步的，通信背板通过电源输入连接器Ⅰ和电源输入连接器Ⅱ从外部引入两路直流电源，通过PCB布线将两路电源分别分配至2个主控制器连接器和多个功能模块连接器的相同管脚上。进一步的，通信背板上设有拨码开关与通信背板上安装的模块配合完成模块槽位号、机箱号、控制站站号识别。进一步的，主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ分别定义有14对LVDS信号接口；其中，12对LVDS信号接口用于主控制器连接器与12个功能模块连接器之间的通信链路，其余2对LVDS信号接口用于2主控制器连接器之间的通信链路；各功能模块连接器定义有3对LVDS信号接口分别记为Ⅰ#LVDS信号接口、Ⅱ#LVDS信号接口、Ⅲ#LVDS信号接口；其中，Ⅲ#LVDS接口用于相邻功能模块连接器之间的通信链路，Ⅰ#、Ⅱ#LVDS接口分别用于主控制器连接器Ⅰ、Ⅱ之间的通信链路，并且奇数功能模块连接器的Ⅰ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅰ相连，Ⅱ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅱ相连；偶数功能模块连接器的Ⅰ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅱ相连，Ⅱ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅰ相连。进一步的，当核电厂数字化仪控系统的系统逻辑架构为单配置通信架构时：通信背板主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ中只有一个连接器被使用，另外一个连接器不连接任何模块；当仅使用主控制器连接器Ⅰ时，主控制器连接器Ⅰ与奇数功能模块连接器上Ⅰ#LVDS接口和偶数功能模块连接器上Ⅱ#LVDS接口通信链路处于活跃状态；当仅使用主控制器连接器Ⅱ时，主控制器连接器Ⅱ与奇数功能模块连接器上Ⅱ#LVDS接口和偶数功能模块连接器上Ⅰ#LVDS接口通信链路处于活跃状态。进一步的，当核电厂数字化仪控系统的系统逻辑架构为从热备冗余通信架构时：主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ同时使用，且通信背中所有LVDS接口通信链路处于活跃状态；同时主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ之间通过数据交互通道进行主机或从机的切换以满足热备冗余的需求。进一步的，当核电厂数字化仪控系统的系统逻辑架构为1oo2D通信架构时：主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ同时使用，主控制器连接器Ⅰ与奇数功能模块连接器之间的通信链路、主控制器连接器Ⅱ与偶数功能模块连接器之间的通信链路均处于活跃状态。进一步的，通信背板上功能模块供电、通信、槽位号识别所使用的连接器管脚定义相同。进一步的，主控制器连接器的TX±连接到对应功能模块连接器RX±。进一步的，通信背板各个连接器的对外接口连接器为三种类型的CPCI穿墙连接器，三种类型的CPCI穿墙连接器连接针长度不同，分别为：长针、中针、短针；三种针的网络分别定义为：电源信号、通信互连信号、插入或拔出检测信号；各个模块插入的过程中，长针、中针、短针依次与通信背板接触上电，拔出过程相反。本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请中的LVDS高速通信背板完成为模块供电，为功能模块提供信号输入输出接口，提供槽位号、机箱号、控制站站号识别功能，完成模块与模块之间高速通信，在实际测试中差分眼图信号质量良好，信号完整性设计优良，模块与模块长时间通信测试中无丢包，通信残余错误率控制在10-9/h以内。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定；图1是通信背板组成连接示意图；图2是输入输出连接器与功能模块连接器连接示意图；图3是槽位号、机箱号、站号识别实现方式示意图；图4通信背通信原理框图；图5通信背连接关系。具体实施方式本专利技术提供了一种LVDS高速通信背板，解决上述问题通信背板在核电厂数字化仪控系统应用中的不足，支持高速通信能力并且需要满足多种系统逻辑架构，能够降低控制系统的成本，更重要的是提高系统的适用性。为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术提供一种既满足高速率通信能力的需求又支持核电厂数字化仪控系统中常用的“单配置”、“二取一”、“热备”三种系统逻辑架构的通信背板。其主要由电源输入接口(2个)、信号输入输出接口(12个)、主控制器接口(2个)、功能模块接口(12个)组成。主控制器连接器Ⅰ、Ⅱ与电源输入连接器Ⅰ、Ⅱ；功能模块连接器Ⅱ-Ⅻ与输入输出连接器Ⅱ-Ⅻ分别通过穿墙连接器连接。各组成部分连接示意图如图1所示。一种LVDS高速通信背板具有如下功能：1、为连接于背板上的模块供电；通信背本身为无源模块，其通过电源输入连接器Ⅰ和电源输入连接器Ⅱ可从外部引入两路直流电源。然后通信背通过PCB布线将这两路电源分别分配至2个主控制器连接器和12个功能模块连接器的相同管脚上，从而为连接于通信背上的模块提供电源输入。两路直流电源中，当一路出现故障时，另外一路电源可接替其正常工作。这中设计提高了系统的安全性和可靠性。2、为功能模块提供信号输入输出接口；通信背每个功能模块连接器均与一个输入输出连接器通过穿墙型连接器连接，如图2所示。因此，连接于功能模块连接器的模块，其输入输出信号被转接至输入输出信号连接器。这使得为测试或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LVDS高速通信背板，其特征在于，所述通信背板上设有主控制器连接器Ⅰ、主控制器连接器Ⅱ、电源输入连接器Ⅰ、电源输入连接器Ⅱ、多个功能模块连接器、多个输入输出连接器；功能模块连接器与输入输出连接器一一对应，主控制器连接器与电源输入连接器之间、功能模块连接器与输入输出连接器之间均通过穿墙连接器连接；通信背板上设有：2个电源输入接口、2个主控制器接口、多个信号输入输出接口、多个功能模块接口。

【技术特征摘要】
1.一种LVDS高速通信背板，其特征在于，所述通信背板上设有主控制器连接器Ⅰ、主控制器连接器Ⅱ、电源输入连接器Ⅰ、电源输入连接器Ⅱ、多个功能模块连接器、多个输入输出连接器；功能模块连接器与输入输出连接器一一对应，主控制器连接器与电源输入连接器之间、功能模块连接器与输入输出连接器之间均通过穿墙连接器连接；通信背板上设有：2个电源输入接口、2个主控制器接口、多个信号输入输出接口、多个功能模块接口。2.根据权利要求1所述的LVDS高速通信背板，其特征在于，通信背板通过电源输入连接器Ⅰ和电源输入连接器Ⅱ从外部引入两路直流电源，通过PCB布线将两路电源分别分配至2个主控制器连接器和多个功能模块连接器的相同管脚上。3.根据权利要求1所述的LVDS高速通信背板，其特征在于，通信背板上设有拨码开关与通信背板上安装的模块配合完成模块槽位号、机箱号、控制站站号识别。4.根据权利要求1所述的LVDS高速通信背板，其特征在于，主控制器连接器Ⅰ和主控制器连接器Ⅱ分别定义有14对LVDS信号接口；其中，12对LVDS信号接口用于主控制器连接器与12个功能模块连接器之间的通信链路，其余2对LVDS信号接口用于2主控制器连接器之间的通信链路；各功能模块连接器定义有3对LVDS信号接口分别记为Ⅰ#LVDS信号接口、Ⅱ#LVDS信号接口、Ⅲ#LVDS信号接口；其中，Ⅲ#LVDS接口用于相邻功能模块连接器之间的通信链路，Ⅰ#、Ⅱ#LVDS接口分别用于主控制器连接器Ⅰ、Ⅱ之间的通信链路，并且奇数功能模块连接器的Ⅰ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅰ相连，Ⅱ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅱ相连；偶数功能模块连接器的Ⅰ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅱ相连，Ⅱ#LVDS接口与主控制器连接器Ⅰ相连。5.根据权利要求4所述的LVDS高速通信背板，其特征在于，当核电厂数字化仪控系统的系统逻辑架构为单配置通信架...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，罗旭，马权，刘艳阳，曾少立，任俊如，王远兵，秦官学，陈立，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51