核心工控板制造技术

本实用新型专利技术提出的核心工控板包括线路板和集成电路，所述集成电路包括CPU、内存DDR3、存储管理芯片EMMC、电源管理单元、音频芯片CODEC、时钟芯片RTC、加密芯片AES和188PIN的引脚引出；所述电源管理单元包括电源管理芯片PMIC和电源开关PowerSwitch；在所述线路板上还设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩将线路板分成四个区域。本实用新型专利技术可以减少用户PCB制做的难度，减少电源的功耗，有效解决了散热和EMI问题。

Core industrial control board

The core computer includes a circuit board and integrated circuit board provided by the utility model, the integrated circuit including CPU, memory DDR3, memory management chip EMMC, power management unit, CODEC audio chip, the clock chip RTC, AES encryption chip and 188PIN pin lead; the power management unit comprises a power management chip PMIC and power switch PowerSwitch; the circuit board is arranged on the shield, the shield will be divided into four areas of circuit board. The utility model can reduce the difficulty of the user PCB making, reduce the power consumption and effectively solve the problem of heat dissipation and EMI.

【技术实现步骤摘要】
核心工控板
本技术涉及一种核心工控板。
技术介绍
由于CPU的开发难度较大，外围设计比较复杂，其中包括电源管理(PMIC)、内存、EMMC存储、RTC(实时时钟)和CODEC(音频)以及加密。因为设计的复杂性，造成开发的难度较大，开发的周期较长，要求用户的工程师水平较高。我公司基于以上原因，设计了一个把所有外围集成到一起的核心模块。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种高度集成的核心工控板。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案：一种核心工控板，它包括线路板和集成电路，所述集成电路包括CPU、内存DDR3、存储管理芯片EMMC、电源管理单元、音频芯片CODEC、时钟芯片RTC、加密芯片AES和188PIN的引脚引出；所述电源管理单元包括电源管理芯片PMIC和电源开关PowerSwitch；所述CPU通过DDR3总线与内存DDR3连接，CPU通过IIS总线与音频芯片CODEC连接，CPU通过EMMC总线与存储管理芯片EMMC连接；所述时钟芯片RTC通过IIC总线提供时间给CPU；加密芯片AES通IIC总线与CPU相连接；在所述线路板上还设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩将线路板分成四个区域，其中，区域Ⅰ内设置钟芯片RTC、加密芯片AES和音频芯片CODEC；区域Ⅱ内设置电源管理单元PMIC；区域Ⅲ内设置CPU和存储管理芯片EMMC；区域Ⅳ内设置内存DDR3。优选的，所述CPU包括S5P4418芯片或NXP4330芯片。优选的，所述音频芯片CODEC包括ALC5640芯片。优选的，所述电源管理芯片PMIC采用NXE2000芯片，所述电源开关PowerSwitch采用FTL75939UCX芯片或WS4639芯片。优选的，所述时钟芯片RTC采用PCF85063芯片。优选的，所述加密芯片AES包括SW2002芯片。优选的，内存DDR3包括两片DDR3芯片构成1GB或2GB的内存，两片DDR3芯片挂接在所述CPU的DDR3总线上。优选的，所述188PIN的引脚采用邮票孔结构。本技术的有益效果是：1、使用本方案的核心板模块，可以减少用户PCB制做的难度，原来要用至少6层以上的PCB，现在只需要2层板即可，有效的节省了成本和时间。2、使用核心板模块，用户的开发工作量大幅度的减少，只关注于自己的产品的特色设计即可。3、本技术可以减少电源的功耗，我们提供了SLEEP和深度SLEEP功能，SLEEP电流可以达到5MA，使用高效的DCDC方案，使得核心模块的功耗在200MA左右，而常规设计则在250MA左右。4、本设计采用邮票孔设计，能保证用户最可靠的连接。5、本设计的集成度较高，解决了用户在DDR、EMMC、PMIC和CODEC上繁琐的布线和连接。6、本设计在散热和EMI问题上，采用二合一屏闭罩方案，有效解决了散热和EMI问题，做到绿色环保。7、用户可以把一个很复杂的系统设计简化为一个MCU的设计，我们化烦为简，从硬件和软件上服务我们的用户。附图说明下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明：图1为本技术的原理示意图；图2为本技术的结构布局示意图；图3为本技术的线路板结构图；图4为本技术的188PIN的引脚布局图。具体实施方式下面结合图1-图4对本技术的具体实施例做详细描述：本技术包括线路板1、集成电路以及在所述线路板上设置的屏蔽罩2。所述集成电路包括CPU、内存DDR3、存储管理芯片EMMC、电源管理单元、音频芯片CODEC、时钟芯片RTC、加密芯片AES和188PIN的引脚引出。核心工控板采用了60*40MM*3MM的长宽高设计。所述电源管理单元包括电源管理芯片PMIC和电源开关PowerSwitch。所述CPU通过DDR3总线与内存DDR3连接，CPU通过IIS总线与音频芯片CODEC连接，CPU通过EMMC总线与存储管理芯片EMMC连接；所述时钟芯片RTC通过IIC总线提供时间给CPU；加密芯片AES通IIC总线与CPU相连接；如图2所示，所述屏蔽罩2为图2中的阴影部分。屏蔽罩2将线路板分成四个区域，分别为区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ和区域Ⅳ，其中，区域Ⅰ内设置钟芯片RTC、加密芯片AES和音频芯片CODEC；区域Ⅱ内设置电源管理单元PMIC；区域Ⅲ内设置CPU和存储管理芯片EMMC；区域Ⅳ内设置内存DDR3。图1中的CaseShield表示屏闭罩2，屏闭罩2用于散热和EMI防护二合一。对应的，图3中线路板1上的芯片位置为音频芯片CODEC3(后面的数字3为图3中的标号3，下同)、钟芯片RTC10、加密芯片AES9、电源管理单元PMIC8、内存DDR35、内存DDR36、存储管理芯片EMMC7和CPU4。在本技术的第一实施例中，各芯片采用如下型号：所述CPU包括S5P4418芯片。当然，CPU还可采用NXP4330芯片。所述音频芯片CODEC我们采用REALTEK公司的ALC5640。从而使核心模块具有如下功能：1、支持20mW/ch耳机信号。2、支持耳机插入探测。3、支持一路PCM信号，可以接MODEM和蓝牙耳机。4、支持一路MIC，可配置底噪削范围。5、支持1.5W@8ohm/ch或2.1W@4ohm/ch立体声喇叭或单声道喇叭(D类功放)。所述电源管理芯片PMIC采用NXE2000芯片，所述电源开关PowerSwitch采用FTL75939UCX芯片或WS4639芯片。电源管理单元产生了12路电源给CPU供电。NXE2000芯片是由NEXELL提供的专用CPU电源管理芯片，由日本理光生产，它产生的电压供给CPU，从而保证CPU的正常工作。此外他通过GPIO与S5P4418的SLEEP信号相连接，实现了系统的SLEEP功能。CPU在SLEEP时通过SLEEP引脚发出低电平信号，使得NXE2000关闭相应的电压。在唤醒时，刚好反之。系统的开关机和复位一体化设计是由芯片FTL75939UCX或者WS4639来实现了，它是一个具有按键时间检测和响应的一个MOSFET开关，利用其内部的定时器和外部引脚检测，能够实现短按开机，长按关机或复位功能。由于CPU自带的RTC功能功耗比较大，我们采用了NXP的较小封装PCF85063，其待机电流非常小，达到了0.22uA，能够确保电池的使用时间，PCF85063通过IIC与S5P4418相连接，提给了时间给S5P4418。所述加密芯片AES包括SW2002芯片。SW2002是由珠海智融科技研发的AES128加密IC，它能实现128位的AES加密，通过IIC与S5P4418相连接，在CPU上运行智融科技提供的算法，配置SW2002芯片，CPU可以有效防止代码的复制。另外SW2002提供的唯一ID，用户可以根据此ID来产生MAC地址或唯一标识产品的代码。内存DDR3包括两片256*16或者512*16的DDR3芯片构成1GB或2GB的内存，挂接在系统总线DDR3总线上，实现了32位数据宽度和1600MHZ的传输速度。对于LAYOUT的设计要求1、内存数据线必须等长2、内存的地址线，时钟和控制线必须等长3、CLK线与其它信号线符合3W原则4、CLK差分线阻抗控制在100OHM，其它信号线保持50OH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核心工控板，它包括线路板和集成电路，所述集成电路包括CPU、内存DDR3、存储管理芯片EMMC、电源管理单元、音频芯片CODEC、时钟芯片RTC、加密芯片AES和188PIN的引脚引出；所述电源管理单元包括电源管理芯片PMIC和电源开关PowerSwitch；所述CPU通过DDR3总线与内存DDR3连接，CPU通过IIS总线与音频芯片CODEC连接，CPU通过EMMC总线与存储管理芯片EMMC连接；所述时钟芯片RTC通过IIC总线提供时间给CPU；加密芯片AES通IIC总线与CPU相连接；在所述线路板上还设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩将线路板分成四个区域，其中，区域Ⅰ内设置钟芯片RTC、加密芯片AES和音频芯片CODEC；区域Ⅱ内设置电源管理单元PMIC；区域Ⅲ内设置CPU和存储管理芯片EMMC；区域Ⅳ内设置内存DDR3。

【技术特征摘要】
1.一种核心工控板，它包括线路板和集成电路，所述集成电路包括CPU、内存DDR3、存储管理芯片EMMC、电源管理单元、音频芯片CODEC、时钟芯片RTC、加密芯片AES和188PIN的引脚引出；所述电源管理单元包括电源管理芯片PMIC和电源开关PowerSwitch；所述CPU通过DDR3总线与内存DDR3连接，CPU通过IIS总线与音频芯片CODEC连接，CPU通过EMMC总线与存储管理芯片EMMC连接；所述时钟芯片RTC通过IIC总线提供时间给CPU；加密芯片AES通IIC总线与CPU相连接；在所述线路板上还设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩将线路板分成四个区域，其中，区域Ⅰ内设置钟芯片RTC、加密芯片AES和音频芯片CODEC；区域Ⅱ内设置电源管理单元PMIC；区域Ⅲ内设置CPU和存储管理芯片EMMC；区域Ⅳ内设置内存DDR3。2.根据权利要求1所述的核心工控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辛鑫，
申请(专利权)人：广州润尔信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44