[发明专利]基于VITA系列标准的VPX 计算机处理板

说明书

技术领域

本发明涉及计算机处理板领域，具体地，涉及基于VITA系列标准的VPX计算机处 理板。

背景技术

现有技术背景下，对于大数据大带宽高集成度的计算机处理板需求日盛，目前解 决该技术问题有多种技术标准。但是在要求高可靠性，高集成度、小型化以及强抗振动性的 军工和电信等行业，比较主流的解决方案还是基于VPX总线架构的VITA系列标准。

VPX总线基于VITA系列标准，该标准已经推行了多个版本，对不同的总线与接口资 源进行了多个版本定义，用户可以选取其中任何一个版本或者某个版本定义中的一部分接 口进行设计使用。基于这个原因，用户需要用到的VPX计算机处理板可以产生非常多的种 类，包括不同接口资源以及不同处理性能的计算机处理板。

但是x86平台的VPX计算机处理板在市场上却推行缓慢，一些主流的x86计算机处 理板设计公司也只推出了1到2款产品（一般是3U和6U各1款），且绝大部分设计公司还是国 外企业。因此，即便是大部分的公司已经将产品推出到市场，也无法满足用户的多样化需 求，同时价格也较昂贵。

由于VPX是高速大带宽数据传输的主流解决方案，但是VITA标准版本多，接口和总 线又极为丰富，大的设计厂商无法满足如此之多的种类需求，同时价格和周期的可控性也 很低。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供基于VITA系列标准的VPX计算机处理板，该 计算机处理板满足了用户多样化需求，缩短了开发周期且降低了研制经费。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：基于VITA系列标准的VPX计算机处理 板，包括COMExpress模块、VPX功能载板、面板和VPX连接器，COMExpress模块、面板和VPX 连接器均安装在VPX功能载板，所述COMExpress模块输出的VGA信号通过VGA接口引到面板 上，所述COMExpress模块与面板之间通过PCIE桥连接，COMExpress模块与VPX连接器之间 连接，COMExpress模块与VPX连接器之间还连接RapidIO桥芯片，RapidIO桥芯片能够将 PCIE转换成RapidIO总线，1路PCIEx4能够转换1路RapidIOx4且兼容1路PCIEx1转换成1 路RapidIOx1；能够实现最多4路PCIE转4路RapidIO总线；PCIE桥能够将1路PCIE3.0x16转 换成最多5路PCIEx16，PCIE桥还兼容PCIE1.0和PCIE2.0。

通过PCIE外挂PCIE交换芯片，扩展多路PCIE总线；通过PCIE外挂RapidIO桥芯片， 扩展RapidIO总线功能；通过PCIE总线外挂GPU显卡功能；扩展的一部分功能接口从前面板 引出，另一部分接口按照VITA系列标准的接口定义，引入到VPX连接器。

本方案采用COMExpress核心模块（以下简称COME模块），COME是国际上推广的一 种标准，定义了核心模块的最基本接口资源，利用COME核心模块的这些基本资源，在外围能 够根据需求任意扩展功能，扩充硬件接口和满足不同的尺寸要求。本方案利用COME模块的 接口资源进行功能扩展设计，该设计是以VPX架构为标准的载板，而载板由生产厂家来设 计，对用户的各种功能需求，能够定位精准，响应快捷，该计算机处理板满足了客户多样化 需求，在完全满足技术要求的情况下，能够极大的缩短开发周期和降低研制经费，非常适合 在要求高可靠性，高集成度、小型化以及强抗振动性的军工和电信等行业使用。

进一步的，所述COMExpress模块上还连接网络控制器，网络控制器通过LAN千兆 以太网与面板连接。网络控制器为千兆网络控制器，能够将至少1路PCIE转换成1路千兆以 太网，可以实现多路PCIE转换多路千兆以太网的功能，千兆以太网的扩展还可以通过PCIE 总线扩展，以满足用户多样化的需求。

进一步的，所述COMExpress模块上还连接UART控制芯片，UART控制芯片经过电平 转换后的RS232，RS422以及RS485串口信号经过UART串口连接到VPX连接器。使用串口协议 芯片UART控制芯片，能够将1路USB转换成至少1路UART串口，UART串口经过电平转换可以实 现RS232，RS422和RS485总线通信；可以实现多路USB转换多路UART的功能。