[发明专利]一种基于CPU+SOM+FPGA的混合架构主板

摘要

本发明属于主板电路设计技术领域，具体涉及一种基于CPU+SOM+FPGA的混合架构主板。该混合架构主板，采用CPU、SOM与FPGA的混合硬件架构，标准欧卡结构设计，集合计算机主处理、图像处理及视频协议转换功能，强大的处理性能及丰富外围资源使单板具备高效的处理能力，可用于实现数据计算、综合控制、视频处理及数据存储。本发明的混合架构主板具有高性能、高集成度、低功耗、热插拔与抗振动，以及高可靠性与高稳定性等优点。

主权项

1.一种基于CPU+SOM+FPGA的混合架构主板，其特征在于，所述混合架构主板采用VPX架构，包括计算机处理部分和视频图像处理部分；所述计算机部分包括X86CPU、PCIe交换模块、网络通讯模块、串口通讯模块和BMC控制器；所述视频图像处理部分包括FPGA、TX2SOM模块和视频协议编解码模块；其中，所述X86CPU，用于完成所述混合架构主板的通用计算任务、上层应用任务部署及各设备间的协同控制与管理；所述X86CPU通过PCIe接口与所述PCIe交换模块连接，用于实现所述X86CPU的网络、串口通讯接口扩展及与所述视频图像处理部分的通讯；所述X86CPU将HDMI视频数据经解码器转换为RGB数据后输出至所述FPGA；所述PCIe交换模块，分别与所述X86CPU、网络通讯模块、串口通讯模块、FPGA和TX2SOM模块连接，用于实现各设备间互访；所述网络通讯模块，挂载到所述PCIe交换模块上，用于实现所述X86CPU的对外网络通讯；所述串口通讯模块，挂载到所述PCIe交换模块上，用于接入外部串口设备；所述BMC控制器，通过UART与所述X86CPU连接，用于检测主板上各设备的健康状态，并实现对所述混合架构主板的保护；所述FPGA，用于实现数据传输、输入视频图像格式的协议转换及视频图像的输出显示；其中，所述FPGA将所述X86CPU输入的RGB视频图像数据转换为CSI数据后输出至所述TX2SOM模块；以及通过所述视频协议编解码模块实现多种视频格式接口的数据采集及视频输出；所述TX2SOM模块，用于对由所述FPGA输入的CSI视频图像数据进行图像处理，并以HDMI格式输出至所述FPGA；所述视频协议编解码模块，用于将所述FPGA输出的RGB视频图像数据转换为DVI和VGA视频图像数据进行输出；以及实现SDI和CameraLink视频图像数据向所述FPGA的输入及环出功能。