基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机制造技术

本实用新提供了一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，能满足工控机连接大量外设的需求。其包括：龙芯3A3000处理器；主板包括龙芯7A1000桥片，对外提供一路USB3.0接口芯片、3路带有多个USB2.0接口的USB HUB、1路音频芯片及两路RJ45以太网接口的网络芯片，并预留1个PCIEx16插槽、1个minPCIE扩展槽、两个SATA接口，且设有SATA电子盘及开机、复位键；接口板，具有两路FT232串口转换芯片和一路USB HUB；单片机，具有一个以上热敏电阻和多个PWM信号控制风扇。

【技术实现步骤摘要】
基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机
本技术涉及一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，属于工控机

技术介绍
由于以往国产计算机的处理器一直依赖进口，国产水平一直难以达到实用标准，而随着信息安全大国之间的利益博弈逐步深入，进口芯片存在的“后门”逐步成为我国关键领域的严重隐患。国产处理器“取代”Intel、AMD等国际公司的处理器一直是国家的战略和梦想。近些年来，中国主要依靠授权加借鉴的方式试图研发出属于自己的处理器。随着国产化需求日益提高，国产化处理器的性能在近年来大幅增加，对于基于国产化平台的主板设计技术储备至关重要。相对于普通计算机，工控机的主要差异是可靠性要求高，以及接口数量较多，工控机的自主可控性尤为重要。现有的工控机设计，选用的CPU主要是x86架构，主要厂商有Intel和AMD，从设计到生产，这里面的每一个环节都有可能预留后门，对于要求自主可控的行业，这一点是难以接受的。CPU等关键芯片的是自主可控的根本，棱镜门事件后国内自主化的呼声越来越高涨，CPU等核心芯片的国产化，要实现真正的自主可控。本专利涉及的工控机，最为核心的处理器/芯片组分别选用了国产龙芯3a3000和龙芯7A1000，从设计到生产环节均可控，彻底杜绝了预留后门的可能性，使得工控机更难被非法入侵，保证了工控设备的安全性。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提供了一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机。本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，包括：龙芯3A3000处理器，连接1片SPI接口的FLASH存储芯片和一条以上DDR3内存插槽，且连接TTL调试串口；主板包括龙芯7A1000桥片，对外提供一路USB3.0接口芯片、3路带有多个USB2.0接口的USBHUB、1路音频芯片及两路RJ45以太网接口的网络芯片，并预留1个PCIEx16插槽、1个minPCIE扩展槽、两个SATA接口，且设有SATA电子盘及开机、复位键；接口板，与龙芯7A1000桥片互连，具有两路FT232串口转换芯片和一路USBHUB，FT232串口转换芯片连接多个串口，USBHUB连接多个USB接口；单片机，具有一个以上热敏电阻和多个PWM信号控制风扇。所述基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机优选方案，USB3.0接口芯片型号为uPD720201、EJ188或VL80。所述基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机优选方案，网卡芯片型号为RTL8111G，也可以选择RTL8111H、82574、I210等型号。所述基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机优选方案，USBHUB芯片型号为USB2514、GL850或FE1.1。所述基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机优选方案，单片机型号为STM8S003或ES7P003。所述基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机优选方案，主板和接口板之间通过3路USB2.0信号进行互联。本技术的优点在于：处理器采用国产龙芯3A3000处理器，搭配龙芯7A1000桥片实现接口扩展，网络、USB3.0接口通过PCIE信号转换得到，整机核心器件全部选用国产自主芯片，可提高工控机的自主可控性。本技术工控机可应用于对国产化有需求的工业控制场合，例如金融设备等；龙芯7A1000型桥片能替代AMDRS780+SB710芯片组或龙芯2H兼用桥片，为龙芯处理器提供南北桥功能；整机结构紧凑、尺寸小。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。图1为本技术实施例的原理框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，包括龙芯3A3000处理器、主板、接口板和单片机。龙芯3A3000处理器连接1片SPI接口的FLASH存储芯片，用于存放BIOS固件，负责工控机启动过程中的初始化操作，还连接一条以上DDR3内存插槽，可根据实际需求安装1条或者2条内存，且连接TTL调试串口，用于在整机出现故障时，进行故障排查操作。主板包括龙芯7A1000桥片，与龙芯3A3000处理器之间通过HTx16总线互联，实现高速数据交换，对外提供一路USB3.0接口芯片、3路带有多个USB2.0接口的USBHUB、1路音频芯片及两路RJ45以太网接口的网络芯片，并预留1个PCIEx16插槽、1个minPCIE扩展槽、两个SATA接口，且设有SATA电子盘及开机、复位键，PCIEx16插槽和minPCIE扩展槽用于扩展显卡、4G模块、WIFI网卡、蓝牙等外设。接口板，与龙芯7A1000桥片互连，具有两路FT232串口转换芯片和一路USBHUB，FT232串口转换芯片连接多个串口，USBHUB连接多个USB接口。单片机考虑到整机机箱尺寸较小，需要使用风扇进行散热，从降低噪声和提高风扇角度寿命考虑，设计了温控电路，根据CPU、桥片的温度动态调整风扇的转速，具有一个以上热敏电阻和多个PWM信号控制风扇，通过单片机的ADC采集热敏电阻电压，计算当前温度，并输出PWM信号控制风扇。本实施例中，USB3.0接口芯片型号为uPD720201、EJ188或VL80，用于连接高速设备。本实施例中，网卡芯片型号为RTL8111G，也可以选择RTL8111H、82574、I210等型号。本实施例中，USBHUB芯片型号为USB2514、GL850或FE1.1。本实施例中，单片机型号为STM8S003或ES7P003。本实施例中，主板和接口板之间通过3路USB2.0信号进行互联。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，其特征在于，包括：/n龙芯3A3000处理器，连接1片SPI接口的FLASH存储芯片和一条以上DDR3内存插槽，且连接TTL调试串口；/n主板包括龙芯7A1000桥片，对外提供一路USB3.0接口芯片、3路带有多个USB2.0接口的USB HUB、1路音频芯片及两路RJ45以太网接口的网络芯片，并预留1个PCIEx16插槽、1个minPCIE扩展槽、两个SATA接口，且设有SATA电子盘及开机、复位键；/n接口板，与龙芯7A1000桥片互连，具有两路FT232串口转换芯片和一路USB HUB，FT232串口转换芯片连接多个串口，USB HUB连接多个USB接口；/n单片机，具有一个以上热敏电阻和多个PWM信号控制风扇。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于龙芯3A3000处理器和7A1000桥片的工控机，其特征在于，包括：
龙芯3A3000处理器，连接1片SPI接口的FLASH存储芯片和一条以上DDR3内存插槽，且连接TTL调试串口；
主板包括龙芯7A1000桥片，对外提供一路USB3.0接口芯片、3路带有多个USB2.0接口的USBHUB、1路音频芯片及两路RJ45以太网接口的网络芯片，并预留1个PCIEx16插槽、1个minPCIE扩展槽、两个SATA接口，且设有SATA电子盘及开机、复位键；
接口板，与龙芯7A1000桥片互连，具有两路FT232串口转换芯片和一路USBHUB，FT232串口转换芯片连接多个串口，USBHUB连接多个USB接口；
单片机，具有一个以上热敏电阻和多个PWM信号控制风扇。


2.根据权利要求1所述基于龙芯3A3000处理器和7A100...

【专利技术属性】
技术研发人员：何孟宁，沈忱，吴之光，
申请(专利权)人：山东超越数控电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37