基于超小型Ｘ８６结构的嵌入式工业计算机制造技术

本发明专利技术基于超小型Ｘ８６结构的嵌入式工业计算机，采用２．５英寸主板，显示芯片采用数字多媒体整合型芯片组；将图形核心、音频、内存、存储和高清电视支持集成一体，支持独立双显；采用板载ＣＰＵ和主芯片组，ＣＰＵ主频１．０ＧＨｚ，板载１Ｇｂ内存，板载４Ｇｂ存储器，２个３．０Ｇｂ／ｓ硬盘接口，ＡＭＩ?ＢＩＯＳ支持ＡＣＰＩ电源管理模式；采用无风扇结构散热设计；可独立工作，外接显示器、鼠标和键盘；本发明专利技术的积极效果是：是目前主板尺寸最小的一款嵌入式工业计算机；有很强的处理功能、超低功耗、完备的系统，性能稳定可靠；可广泛应用于多种工业、军事领域的嵌入式仪器设备，尤其是要求工控机微型化，及环境条件苛刻的应用场合。

【技术实现步骤摘要】
基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机
本专利技术涉及工业计算机的设计与制造
，具体的是一种基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机，包括其2. 5英寸主板的设计和开发。
技术介绍
随着计算机在工业上应用范围的扩大，使用工业计算机的领域是越来越多。但是， 由于应用环境相对复杂，工业计算机(IPC)与个人电脑(PC)相比被要求具有更高的可靠性和 功能性，在结构上也能更为适应各种复杂的应用环境，因此，工业计算机与个人电脑相比，一般 来说，体积更大，更为笨重，将工业计算机小型化一直是工控机领域技术研究的一个方向。目前，基于X86结构的嵌入式工业计算机主板的尺寸基本上都在3. 5英寸以上，致 使嵌入式工业计算机的体积也做得较大。但是，车载多媒体、手持智能终端、军工、仪器仪 表、小型工业设备等需要尺寸更小、性能要求较高的嵌入式工业计算机。要做出小型的嵌入 式工业计算机，首先需要有能支持它的小型化高性能的工业计算机主板。而设计小型化高 性能的工业计算机主板需要解决的技术问题包括一是工控机主板的散热和稳定性问题； 二是主板结构的紧凑设计问题；三是主板EMC电磁兼容性问题；四是主板元器件小型化和 高集成度问题。
技术实现思路
本技术专利技术目的在于，针对目前工业领域对小型化、高集成度、高性能嵌入式工业 计算机的巨大需求，提供一种基于超小型X86结构的、采用2. 5英寸主板，集CPU、内存、硬 盘、显示芯片、声卡、网口、串口等模块于一体的小型化嵌入式工业计算机。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机，含有机箱、主板、CPU、内存、硬盘、 显示芯片、声卡、网口、串口和操作系统，可独立工作，可外接显示器、鼠标、键盘，其特征是，——采用2. 5英寸主板，主板的结构尺寸为1 IOmmX 72mmX 25mm，显示芯片采用数 字多媒体整合型芯片组；—将整合型图形核心、音频、内存、存储和HDTV支持集成一体，支持独立双显；——CPU芯片组采用板载VIA Eden ULV CPU和CX700M主芯片组，CPU主频1. 0GHz， BGA2封装，板载IGb DDR2内存，板载4Gb Flash存储器，2个SATA 3. OGb/s硬盘接口，AMI BIOS基本输入输出系统，支持高级配置和电源管理接口电源管理模式；——采用无风扇结构散热设计主板采用紧贴式铝合金散热片，将CPU、主芯片组、 板载内存、板载Flash硬盘及其他主要芯片设置于主板与散热片紧贴面的背面；在散热片 的左上方设置LVDS液晶显示接口，在散热片的下方设置以太网口、电源接口、串口、VGA显 示接口，在散热片的左边设置电池、第一 SATA硬盘接口和第二 SATA硬盘接口。——以插针形式，板载1个硬盘指示灯，板载1个电源按钮接口，1个复位按钮接□。所述板载内存、板载硬盘的容量能进行相应的升级或替换，通过2个SATA硬盘接 口外接和扩展硬盘容量。设有2个RS-232串口、2个USB接口、1个PS2接口、1个板载10/100Mbps以太网 口、1个板载声卡(HD Audio)、1个VGA显示接口、1个LVDS液晶显示接口，单电源直流6-20V 输入，支持AT/ATX电源；需要时，通过VGA显示接口、LVDS液晶显示接口、串口、USB接口、 PS2、声卡外设接口接入显示、键盘、鼠标、耳机和其他外围硬件设备。 采用16层电路板方式，将各元器件以模块化分布，提高主板元器件的集成度和整 个系统的EMC电磁兼容性。采用工业级电子元器件，能在工作温度为-20°C +60°C，存储温度为-40°C +75°C，相对湿度为5% 90%，非凝结工作环境中使用。所述的机箱，其尺寸为120mmX SOmmX 40mm，采用不锈钢材质，在机箱正面和四个 侧面中央都开凿有占据机箱表面积2/3的鱼鳞状长条形散热栅孔。一种基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机采用的主板，其特征是，主板的结 构尺寸为110mmX72mmX25mm，采用无风扇结构的散热片散热，铝合金散热片紧贴主板， CPU、主芯片组、板载内存、板载Flash硬盘及其他主要芯片设置在主板与散热片紧贴面的 背面，在散热片的左上方设置LVDS显示接口，在散热片的下方设置以太网口、电源接口、串 口、VGA显示接口，在散热片的左边设置电池、第一 SATA硬盘接口和第二 SATA硬盘接口。所述的基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机采用的主板能直接固定于其他 设备内。所述的散热片占主板面积的三分之二以及三分之二以上。本专利技术基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机符合以下标准的要求无线电騷扰限值符合GB9254-1998标准中规定的A级无线电騷扰值的要求；对电磁干扰的抗扰能力符合GB/T17626标准A级抗干扰标准；气候环境适合性符合GB/T9813中4. 8. 1中对应的级别要求；机械环境适应性中的震动适应性、冲击适应性和碰撞适应性符合GB/T9813中对 应2级别要求；安全性符合GB 4943中1. 7标记与说明和2. 3,2. 9电气结构的要求。本专利技术基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机的积极效果是(1)是目前工控机领域内主板尺寸最小的一款基于X86结构的嵌入式工业计算 机；(2)具有很强的处理功能、超低功耗、完备的系统结构和稳定可靠的性能，尤其是 具有较强的数字图像处理功能；此外，还具有丰富的外设和功能扩展接口，以及良好的功能 扩展性，支持Windows 2000、Windows XP、LINUX等操作系统；(3)可广泛应用于信息家电、监控系统、车载多媒体、安防、仪器仪表、军事、多媒体 查询、智能产品等各种嵌入式工业应用领域，尤其是要求工控机微型化，及环境条件苛刻的 应用场合。附图说明附图1为本专利技术基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机的主板硬件电路原理框图； 附图2为本专利技术基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机的主板结构布局示意 图。图中的标识分别为1、液晶显示接口，2、散热片，3、以太网口，4、电源接口， 5、串口，6、VGA显示接口，7、电池，8、第一硬盘接口，9、第二硬盘接口。具体实施方式以下结合附图给出本专利技术基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机的具体实施 方式。由于嵌入式工业计算机的机壳选择的机会较多，有标准机壳和非标机壳，它们可 随应用环境的不同而进行某些形式的变换，因此在实施中，本专利技术主要是解决2. 5英寸主 板的结构和布局，它能与不同形式的机壳配套使用。参见附图1。一种基于超小型X86结构的嵌入式工业计算机，采用2. 5英寸主板，含有CPU、南 北桥芯片组、板载内存、内置硬盘、VGA/LVDS显示接口、10/100M以太网口(LAN)、硬盘接口 (SATA)、声卡(HD Audio)、串口 (COM)、接口 (I/O)和USB接口等模块和接口，其具体配置如 下主板的结构尺寸为IlOmmX 72mmX 25mm ；处理器板载VIA Eden ULV 1. 0GHz，无风扇设计； CPU 封装BGA2 封装；主芯片组VIACX700M ；内存板载IGB DDR II内存;BIOS =AMI BIOS，支持ACPI先进电源管理功能；显示接口 一个VGA显示接口，一个LVDS液晶显示接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超小型Ｘ８６结构的嵌入式工业计算机，含有机箱、主板、ＣＰＵ、内存、硬盘、显示芯片、声卡、网口、串口和操作系统，可独立工作，可外接显示器、鼠标、键盘，其特征在于：－－采用２．５英寸主板，主板的结构尺寸为１１０ｍｍ×７２ｍｍ×２５ｍｍ，显示芯片采用数字多媒体整合型芯片组；－－将整合型图形核心、音频、内存、存储和ＨＤＴＶ支持集成一体，支持独立双显；－－ＣＰＵ芯片组采用板载ＶＩＡＥｄｅｎＵＬＶＣＰＵ和ＣＸ７００Ｍ主芯片组，ＣＰＵ主频１．０ＧＨｚ，ＢＧＡ２封装，板载１ＧｂＤＤＲ２内存，板载４ＧｂＦｌａｓｈ存储器，２个ＳＡＴＡ３．０Ｇｂ／ｓ硬盘接口，ＡＭＩＢＩＯＳ基本输入输出系统，支持高级配置和电源管理接口电源管理模式；－－采用无风扇结构散热设计：主板采用紧贴式铝合金散热片，将ＣＰＵ、主芯片组、板载内存、板载Ｆｌａｓｈ硬盘及其他主要芯片设置于主板与散热片紧贴面的背面；在散热片的左上方设置ＬＶＤＳ液晶显示接口，在散热片的下方设置以太网口、电源接口、串口、ＶＧＡ显示接口，在散热片的左边设置电池、第一ＳＡＴＡ硬盘接口和第二ＳＡＴＡ硬盘接口；－－以插针形式，板载１个硬盘指示灯，板载１个电源按钮接口，１个复位按钮接口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王小军，
申请(专利权)人：上海容祥电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]