基于龙芯处理器的工业服务器及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于龙芯处理器的工业服务器及系统

【技术实现步骤摘要】
基于龙芯处理器的工业服务器及系统


[0001]本专利技术涉及工业加工制造领域，具体为基于龙芯处理器的工业服务器及系统
。

技术介绍

[0002]工业服务器完成对工业控制过程进行自动化监测
、
指挥
、
控制和调节，保证工业设施的正常运转，是国家关键基础设施和信息系统的重要组成部分
。
[0003]目前，国内工业服务器应用的技术现状主要表现在以下几个方面：第一，现有的工业服务多为针对不同的总线类型由人工选取相对应的数据连接传送方式进行连接；第二，工业服务器的系统集成度低
、
扩展能力有限；第三，由于工业服务器在现场使用的时候，会面对各种各样的现场控制总线如
485
总线
、SPI
总线
、LocalBus
总线等，存在因总线数据格式
、
传输方式的差异而导致数据采集与控制变得不易实施
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供基于龙芯处理器的工业服务器，包括
CPU
主控模块
、
通信背板
、
信号采集板和多个扩展功能模块；所述
CPU
主控模块
、
信号采集板和多个扩展功能模块与通信背板之间电连接并进行数据传输：
CPU
主控模块产生信号通过通信背板分别传输至信号采集板和多个扩展功能模块中，信号采集板和多个扩展功能模块接收外来信息并产生相对应的电信号通过通信背板传输至
CPU
主控模块中
。
[0005]进一步地，还包括外壳，所述外壳内置通信背板，外壳与通信背板之间通过弹簧面板螺丝进行机械连接；所述外壳上设置有
CPU
槽口和多个总线扩展槽口；所述
CPU
槽口内放置
CPU
主控模块，总线扩展槽口内放置扩展功能模块；所述外壳为钢制方形外壳，外壳的右侧侧面可拆卸；所述外壳的左侧侧面为带有散热结构的铝合金外壳
。
[0006]进一步地，所述
CPU
主控模块包括：底板
、
核心板
、
扩展板
、
电源板；所述底板与核心板电连接；所述扩展板位于核心板上方，与底板电连接；所述电源板与扩展板电连接；扩展功能模块产生的外部信号及电源板产生的电源电压通过扩展板传输至底板，再由底板输入核心板
。
[0007]进一步地，所述通信背板上设置有
CPU
模块和扩展模块，所述扩展模块包括多个通用模块插槽和专用模块插槽；所述
CPU
模块包括
CPU
插槽和
CPU
专用扩展插槽；
CPU
插槽与多个通用模块插槽连接，
CPU
专用扩展插槽连接有专用模块插槽；所述
CPU
插槽和
CPU
专用扩展插槽与
CPU
主控模块连接，并通过
CPU
主控模块进行数据信息传输
。
[0008]进一步地，所述
CPU
主控模块还包括多个
CPU
连接插座；所述
CPU
连接插座与通信背板上的
CPU
模块连接
。
[0009]进一步地，所述通信背板还包括电源转换模块；所述电源转换模块连接至
CPU
模块和扩展模块
。
[0010]进一步地，所述
CPU
主控模块与外壳之间设置有导热硅胶垫
。
[0011]进一步地，所述扩展功能模块包括：现场信号处理模块
、
协议转换模块
、
无线数据传输模块；所述现场信号处理模块用于完成工业现场数字量
、
模拟量
、
脉冲量信号的采集与处理；所述协议转换模块用于完成多种工业现场总线设备的协议转换及信号接入；所述无线数据传输模块用于实现现场信号的本地无线传输和远程无线传输
。
[0012]进一步地，所述工业服务器内通过总线结构进行数据传输及交换；所述总线结构包括高速总线结构和低速总线结构；所述高速总线结构速率为
100/1000Mbps
，用于数据量大的信号数据传输；所述低速总线结构速率为
10Mbps
，用于数据量小但对可靠性和实时性要求高的信号数据传输
。
[0013]一种基于龙芯处理器的工业服务器系统，包括逻辑控制及编程模块
、
数据查看模块
、
运作控制及监控模块；所述逻辑控制及编程模块用于控制工业服务器内的逻辑运作和进行在线编程；所述数据查看模块用于查看工业服务器传输的相关数据信息；所述运作控制及监控模块用于控制及监控工业服务器进行运作时的相关信息
。
[0014]本专利技术提供了基于龙芯处理器的工业服务器及系统，具有以下有益效果：（1）本专利技术基于龙芯微处理器，采用双总线模式，大幅提高了工业服务器的工作效率，节约了运行成本
。
[0015]（2）本专利技术通过设置协议转换模块，使得本专利技术可在多种不同的工业现场总线之间实现数据信号的传输，大幅地节省了工业服务器的成本，减少了能源消耗；同时，本专利技术为可扩展的半一体化的集成工业服务器，采用了低功耗设计技术和优化的结构设计，具有良好的现场环境适应性
。
[0016]（3）本专利技术备大容量存储器
、
工业以太网接口，支持多个系列的功能模块扩展和易于使用的集成开发环境，是具有较强的运算
、
存储及交换能力，且便于现场设备连接和信号输入
/
输出的
、
可编程的综合平台
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图
。
[0018]图1为本专利技术提供的装置剖面结构示意图；图2为本专利技术提供的
CPU
主控模块结构示意图；图3为本专利技术提供的通信背板结构示意图；图4为本专利技术提供的通信背板总线物理结构示意图
。
[0019]图中，
1、CPU
主控模块；
2、
扩展功能模块；
3、
通信背板；
4、
信号采集板；
5、
底板；
6、
核心板；
7、
扩展板；
8、
电源板；
9、CPU
插槽；
10、
通用模块插槽；
11、CPU...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于龙芯处理器的工业服务器，其特征在于，包括
CPU
主控模块（1）
、
通信背板（3）
、
信号采集板（4）和多个扩展功能模块（2）；所述
CPU
主控模块（1）
、
信号采集板（4）和多个扩展功能模块（2）与通信背板（3）之间电连接并进行数据传输：
CPU
主控模块（1）产生信号通过通信背板（3）分别传输至信号采集板（4）和多个扩展功能模块（2）中，信号采集板（4）和多个扩展功能模块（2）接收外来信息并产生相对应的电信号通过通信背板（3）传输至
CPU
主控模块（1）中
。2.
根据权利要求1所述的基于龙芯处理器的工业服务器，其特征在于，还包括外壳，所述外壳内置通信背板（3），外壳与通信背板（3）之间通过弹簧面板螺丝进行机械连接；所述外壳上设置有
CPU
槽口和多个总线扩展槽口；所述
CPU
槽口内放置
CPU
主控模块（1），总线扩展槽口内放置扩展功能模块（2）；所述外壳为钢制方形外壳，外壳的右侧侧面可拆卸；所述外壳的左侧侧面为带有散热结构的铝合金外壳
。3.
根据权利要求1所述的基于龙芯处理器的工业服务器，其特征在于，所述
CPU
主控模块（1）包括：底板（5）
、
核心板（6）
、
扩展板（7）
、
电源板（8）；所述底板（5）与核心板（6）电连接；所述扩展板（7）位于核心板（6）上方，与底板（5）电连接；所述电源板（8）与扩展板（7）电连接；扩展功能模块（2）产生的外部信号及电源板（8）产生的电源电压通过扩展板（7）传输至底板（5），再由底板（5）输入核心板（6）
。4.
根据权利要求1所述的基于龙芯处理器的工业服务器，其特征在于，所述通信背板（3）上设置有
CPU
模块和扩展模块，所述扩展模块包括多个通用模块插槽（
10
）和专用模块插槽（
12
）；所述
CPU
模块包括
CPU
插槽（9）和
CPU
专用扩展插槽（
11
）；
CPU
插槽（9）与多个通用模块插槽（
10
）连接，
CPU
专用扩展插槽（
11
）连接有专用模块插槽（
12
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李驹光，吴金华，唐东明，
申请(专利权)人：成都中嵌自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：