一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，包括VPX底板，VPX底板上设置有主控后IO模块、主控处理模块、VPX智能模块、网络交换模块、网络交换后IO模块和电源模块；主控后IO模块为所述主控处理模块外设功能接口扩展板，其与外接设备进行数据通信；主控处理模块控制各个模块数据交互；主控处理模块、VPX智能模块、网络交换模块三者之间可以两两进行数据交互；网络交换后IO模块为所述网络交换模块的接口扩展板；VPX底板为各个模块数据交互通道；本实用新型专利技术的主控处理模块同一时刻能够VPX智能模块和网络交换模块进行数据通信，并且VPX智能模块和网络交换模块之间也能够通过所述VPX底板板直接进行数据通信,不需要再通过主控处理模块进行中转。要再通过主控处理模块进行中转。要再通过主控处理模块进行中转。

【技术实现步骤摘要】
一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备


[0001]本技术涉及VPX总线领域，具体涉及一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备。

技术介绍

[0002]计算机控制系统在特殊应用领域中种类众多，配置多样，由此带来的系列化发展问题日益暴露。目前大多数特殊应用领域计算机控制系统架构采用CPCI(CompactPCI，紧凑型PCI)架构；CPCI架构加固计算机的标准配置包括：CPCI通用主板、CPCI通用电源、CPCI背板以及CIPI外设板等模块，各个模块在设计过程中充分考虑了标准化和互换性、可以实现系统功能灵活配置，CPCI架构加固计算机，在一定程度上，可以满足当前部分特殊应用领域工业的应用；但CPCI总线主板与外设进行数据交互中会受到带宽的限制，首先所有外设使用一路CPCI总线，其次CPCI总线的工作机理使主板每一时刻只能与一个外设板进行数据通信，外设板之间不能直接通信，只能通过主控板控制、中转才能相互通信。因此，当特殊应用领域加固计算机对大量图像、网络、同步模拟信号进行采集时，CPCI架构特殊应用领域加固计算机数据交互能力已经满足不了。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，VPX架构主要是面向高密度、高性能计算机，采用串行互连架构，可以在显著增加宽带的同时，大大减少引脚的数量，VME总线的宽度为40
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60MB，通过增加串行连接的数量，VPX总带宽最高可以达到100GB/S。
[0004]为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0005]本技术提供了一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，包括VPX底板，所述VPX底板上设置有主控后IO模块、主控处理模块、VPX智能模块、网络交换模块、网络交换后IO模块和电源模块；
[0006]所述主控后IO模块为所述主控处理模块外设功能接口扩展板，其与外接设备进行数据通信；
[0007]所述主控处理模块控制各个模块数据交互；
[0008]所述VPX智能模块通过所述VPX底板上的PCIE数据总线与所述的主控处理模块进行数据交互；
[0009]所述网络交换模块与所述主控处理模块和所述VPX智能模块之间的数据层交互总线为PCIE总线或者40G以太网总线；
[0010]所述网络交换后IO模块为所述网络交换模块的接口扩展板；
[0011]所述电源模块(107)为各个模块提供直流电压；
[0012]所述VPX底板为各个模块数据交互通道。
[0013]进一步，所述主控后IO模块上包括RS422串口、CAN接口和GPIO接口中的至少一个。
[0014]进一步，主控处理模块是国产飞腾FT
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2000/4四核处理器的高性能6UVPX模块式计算机。
[0015]进一步，所述VPX智能模块总线接口包含1路PCI
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E 3.0X16。
[0016]进一步，所述网络交换模块中CPU采用龙芯2H,交换芯片采用盛科CTC8096。
[0017]进一步，所述网络交换后IO模块包括RS422接口、RS485接口、USB接口、CAN接口、DVI接口、DI/DO接口、VGA接口中的至少一个。
[0018]进一步，所述VPX底板上设置有所述电源模块的插槽和VPX连接器插槽。
[0019]本技术的有益效果为：1)不同的VPX数据模块通过不同路数据层交互总线与所述VXP底板相连接,所述主控处理模块同一时刻能够VPX智能模块和网络交换模块进行数据通信，并且VPX智能模块和网络交换模块之间也能够通过所述VPX底板板直接进行数据通信,不需要再通过主控处理模块进行中转，因此，数据交互能力得到显著提升。2)本技术采用VPX双星拓扑结构，采用两块主控处理模块分别作为控制核心，并通过PCIE扩展VPX智能模块(NPU)，设计有网络交换模块实现双星数据交换。
附图说明
[0020]图1为本技术一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备的框架组成图；
[0021]图2为本技术一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备的VPX底板布局图；
[0022]1、101VPX底板；2、102主控后IO模块；3、103主控处理模块；4、104VPX智能模块；5、105网络交换模块；6、106网络交换后IO模块；107、电源模块。
具体实施方式
[0023]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0024]请参阅图1，一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，包括VPX底板101，所述VPX底板101上设置有主控后IO模块102、主控处理模块103、VPX智能模块104、网络交换模块105、网络交换后IO模块106和电源模块107；
[0025]所述主控后IO模块102为所述主控处理模块103外设功能接口扩展板，其与外接设备进行数据通信；
[0026]所述主控处理模块103控制各个模块数据交互；
[0027]所述VPX智能模块104通过所述VPX底板101上的PCIE数据总线与所述的主控处理模块103进行数据交互；
[0028]所述网络交换模块105与所述主控处理模块103和所述VPX智能模块104之间的数据层交互总线为PCIE总线或者40G以太网总线；
[0029]所述网络交换后IO模块106为所述网络交换模块105的接口扩展板；
[0030]所述电源模块107为各个模块提供直流电压；
[0031]所述VPX底板101为各个模块数据交互通道。
[0032]具体的，所述PCIE总线单路全双工通信速率能够达到16Gbps(Gbps表示传输速率为每秒1000兆位)，模块间最大可采用16路进行数据交互，最高理论通信速率高达256Gbps；
40G以太网总线单路通信速率达到40Gbps，模块间也可以多路并行使用。该设备由220V交流输入，经过AC
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DC模块输出12V、5V、3.3V给设备提供直流电压，并为VPX底板101提供直流电源，再由所述VPX底板101为该设备各个模块提供所需电压。
[0033]所述主控后IO模块102上包括RS422串口、CAN接口和GPIO接口中的至少一个，可以与外界进行控制数据通信，并运行银河麒麟操作系统V10。
[0034]所述主控处理模块103是国产飞腾FT
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2000/4四核处理器的高性能6UVPX模块式计算机。
[0035]具体的，所述主控处理模块103为主控制核心，控制各个模块数据交互，同时可以通过上位机软件处理相关数据，为开发人员提供人机交互接口，提供可支持全网状交换的高速数据通道，其中P2支持1个PCIe x8Gen3总线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，包括VPX底板(101)，其特征在于：所述VPX底板(101)上设置有主控后IO模块(102)、主控处理模块(103)、VPX智能模块(104)、网络交换模块(105)、网络交换后IO模块(106)和电源模块(107)；所述主控后IO模块(102)为所述主控处理模块(103)外设功能接口扩展板，其与外接设备进行数据通信；所述主控处理模块(103)控制各个模块数据交互；所述VPX智能模块(104)通过所述VPX底板(101)上的PCIE数据总线与所述的主控处理模块(103)进行数据交互；所述网络交换模块(105)与所述主控处理模块(103)和所述VPX智能模块(104)之间的数据层交互总线为PCIE总线或者40G以太网总线；所述网络交换后IO模块(106)为所述网络交换模块(105)的接口扩展板；所述电源模块(107)为各个模块提供直流电压；所述VPX底板(101)为各个模块数据交互通道。2.根据权利要求1所述的一种基于国产化VPX架构高速数据处理设备，其特征在于：所述主控后IO模块(102)上包括RS422串...

【专利技术属性】
技术研发人员：程帅，吴佳毅，姚承利，司呈强，罗旭宗，肖峰，雷声振，吴迪，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：