一种工控主板及其扩展板、工业计算机制造技术

本实用新型专利技术适用于线路板技术领域，提供了一种工控主板及其扩展板、工业计算机，所述工控主板上不包括音频组件和/或视频组件，所述工控主板通过一扩展接口与包括音频组件和/或视频组件的外部扩展板连接；所述扩展接口包括音频功能引脚和/或视频功能引脚。本实用新型专利技术中，通过在工控主板上减少音频/视频组件，可以节省更多的空间用于工控主板关键元器件的布局，散热方便的同时也使信号质量得以提高，从而提高了工控主板系统的稳定性，还可降低系统功耗。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于线路板
，尤其涉及一种工控主板及其扩展板、工业计算机。
技术介绍
目前常见到的工控主板在设计时，不会根据使用环境是否会使用到音频和视频 而作电路设计的加减。而是将音频芯片、VGA电路统统做到工控主板上，如图1所示，其中 各标号含义为1.功能接口连接器区域；2.中央处理器；3.北桥；4.南桥；5.音频芯片； 6.音频信号(从南桥传输到音频芯片)；7. VGA信号(从北桥通过VGA信号输出滤波电路 和静电保护电路传输到VGA信号输出接口，或者通过电压转换电路传输到VGA信号输出接 口)；8. VGA信号输出接口 ；9.模拟音频信号(从音频芯片传输到音频模拟信号输出接口)； 10.音频模拟信号输出接口 ；11. VGA信号输出滤波电路、静电保护电路；12.电压转换电路。 这种功能繁多的结构使尺寸本来已经非常小的工控主板的空间更加紧凑，不利于合理的工 控主板布局和散热设计，也为PCB工程师的设计带来非常大的限制，同时增加了系统功耗。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种工控主板及其扩展板、工业计算机，旨在解决现 有的工控主板布局不合理、不利于散热、系统功耗较高的问题。本技术是这样实现的，一种工控主板，所述工控主板上不包括音频组件和/ 或视频组件，所述工控主板通过一扩展接口与包括音频组件和/或视频组件的外部扩展板 连接；所述扩展接口包括音频功能引脚和/或视频功能引脚。进一步地，所述音频功能引脚包括音频时钟信号引脚、音频数据输入信号引脚、音 频数据输出信号引脚、音频同步控制信号引脚、音频芯片复位信号引脚、电源信号引脚、零 电位信号引脚中的一种或多种。进一步地，所述视频功能引脚包括VGA信号引脚和/或LVDS信号引脚；所述VGA信号引脚包括VGA三原色信号引脚、VGA垂直方向同步控制信号引脚、 VGA水平方向同步控制信号引脚、VGA显示通路数据信号引脚、VGA时钟信号引脚、电源信号 弓丨脚、零电位信号引脚中的一种或多种；所述LVDS信号引脚包括LVDS供电信号引脚，LVDS差分数据信号引脚，LVDS差分 时钟信号引脚，LCD EDID信号引脚、零电位信号引脚中的一种或多种。进一步地，所述VGA信号引脚还包括一扩展板侦测信号引脚；所述工控主板包括与所述扩展板侦测信号引脚连接的控制信号发生器；输出VGA信号的显示芯片控制器；第一信号选通IC，其控制信号端与所述控制信号发生器连接，其输入端与所述显 示芯片控制器的VGA三原色信号输出端、VGA显示通路数据信号输出端、VGA时钟信号输出 端连接，其第一输出端连接高电平电位端，其第二输出端则与所述视频功能引脚中的VGA三原色信号引脚、VGA显示通路数据信号引脚、VGA时钟信号引脚连接；所述控制信号发生器控制其输入端与其第一输出端、第二输出端之间交替导通；第二信号选通IC，其控制信号端与所述控制信号发生器连接，其输入端与所述显 示芯片控制器的VGA垂直方向同步控制信号输出端、VGA水平方向同步控制信号输出端、 VGA时钟信号输出端连接，其第一输出端连接零电位端，其第二输出端则与所述视频功能引 脚中的VGA垂直方向同步控制信号引脚、VGA水平方向同步控制信号引脚连接；所述控制信 号发生器控制其输入端与其第一输出端、第二输出端之间交替导通。本技术还提供了一种扩展板，所述扩展板包括音频组件和/或视频组件，所 述扩展板通过一扩展接口与如上所述的工控主板连接，所述扩展接口包括音频功能引脚和 /或视频功能引脚。进一步地，所述音频组件包括有音频芯片、音频模拟信号输出接口 ；所述音频功能 引脚包括音频时钟信号引脚、音频数据输入信号引脚、音频数据输出信号引脚、音频同步控 制信号引脚、音频芯片复位信号引脚、电源信号引脚、零电位信号引脚中的一种或多种。进一步地，所述视频组件包括VGA信号功能组件和/或LVDS信号功能组件；所述 视频功能引脚包括VGA信号引脚和/或LVDS信号引脚；所述VGA信号功能组件包括VGA信号输出接口、VGA信号滤波电路、VGA信号静电 保护电路和电压转换电路；所述VGA信号引脚包括VGA信号引脚和/或LVDS信号引脚；VGA 三原色信号引脚、VGA垂直方向同步控制信号引脚、VGA水平方向同步控制信号引脚、VGA 显示通路数据信号引脚、VGA时钟信号引脚、电源信号引脚、零电位信号引脚中的一种或多 种；所述LVDS信号引脚包括LVDS供电信号引脚，LVDS差分数据信号引脚，LVDS差分 时钟信号引脚，LCD EDID信号引脚、零电位信号引脚中的一种或多种。进一步地，所述VGA信号引脚还包括一扩展板侦测信号引脚。本技术还提供了一种工业计算机，包括如上所述的工控主板。本技术还提供了一种工业计算机，包括如上所述的工控主板和如上所述的扩 展板。本技术中，通过在工控主板上减少音频/视频组件，可以节省更多的空间用 于工控主板关键元器件的布局，散热方便的同时也使信号质量得以提高，从而提高了工控 主板系统的稳定性，还可降低系统功耗。同时扩展板侦测信号引脚的设计可以在没有连接 扩展板时，为工控主板进一步带来更低的系统功耗。用户可以根据具体的应用环境决定是 否需要搭配扩展板，整个组合架构也更方便硬件升级。附图说明图1是现有技术提供的工控主板的布局设计示意图；图2是本技术实施例提供的工控主板与扩展板的组合架构图；图3是本技术实施例提供的工控主板上的扩展板侦测信号控制电路的结构 原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例中，考虑到现实工控应用环境中对音频和VGA的要求并不高， 甚至没有要求，于是为了在越来越小的嵌入式工控主板上板载更多实用的功能及接口，提 出将音频组件和/或视频组件进行选择性扩展，将音频组件和/或视频组件外置于一扩展 板上，用户可根据自身需求确定选购或不选购扩展板，使得设计和运用更加灵活多变。图2示出了本技术实施例提供的工控主板与扩展板的组合架构，为了便于描 述，仅示出了与本实施例相关的部分。参照图2，工控主板可包括与外部设备连接的功能接口连接器区域1、中央处理器 2、北桥3、南桥4等组件，但并不包括音频组件或视频组件，或只包括音频组件与视频组件 中的一个。可以理解的是，在其他实施例中，北桥3可以集成到中央处理器2中，或者北桥3 和南桥4都集成到中央处理器2中。工控主板与扩展板信号定义相同的引脚对应连接，可 采用板对板的连接器或金手指方式连接，也可通过线材连接，例如图2示出的在扩展板与 工控主板上均设置扩展接口 13，两个扩展接口之间通过扩展总线连接。扩展板包括有音频 组件和/或视频组件，音频组件诸如音频芯片5、音频模拟信号输出接口 10，工控主板上的 南桥4输出的音频信号6通过扩展总线接口 13传输到音频芯片5，音频芯片5处理后的模 拟音频信号9再传输至音频模拟信号输出接口 10 ；视频组件诸如VGA信号功能组件等，VGA 信号功能组件包括VGA信号滤波电路、VGA信号静电保护电路11、电压转换电路12、VGA信 号输出接口 8，工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工控主板，其特征在于，所述工控主板上不包括音频组件和／或视频组件，所述工控主板通过一扩展接口与包括音频组件和／或视频组件的外部扩展板连接；所述扩展接口包括音频功能引脚和／或视频功能引脚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志列，艾宇，
申请(专利权)人：研祥智能科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94