用于3u/6u cpci背板的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種用于3U/6U CPCI背板的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂Compact PCI (Compact Peripheral Component interconnect)簡(jiǎn)稱CPCI，中文又稱緊湊型PCI，是國(guó)際工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì)(PCI Industrial ComputerManufacturer’ s Group，簡(jiǎn)稱PICMG)于1994年提出來的一種總線接口標(biāo)準(zhǔn)。是以PCI電氣規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)的高性能工業(yè)用總線。為了將PCI SIG的PCI總線規(guī)范用在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，1995年11月PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì)(PICMG)頒布了 CPCI規(guī)范1.0版，以后相繼推出了 PC1-PCI Bridge 規(guī)范、ComputerTelephony TDM 規(guī)范和 User-defined 1/0 pinassignment 規(guī)范。
[0003]在電氣特性上，CPCI總線以PCI電氣規(guī)范為基礎(chǔ)，解決了 VME等總線技術(shù)與PCI總線不兼容的問題，使得基于PC的X86架構(gòu)、硬盤存儲(chǔ)等技術(shù)能在工業(yè)領(lǐng)域使用。同時(shí)由于在接口等地方做了重大改進(jìn)，使得采用CPCI技術(shù)的服務(wù)器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，CPCI總線結(jié)構(gòu)使用了歐卡連接器和標(biāo)準(zhǔn)3U、6U板卡尺寸。此外，CPCI總線具有很好的抗震性和通風(fēng)性，而且還可以從前面板拔插板卡，使更換和維修板卡極為方便。
[0005]CPCI技術(shù)是在PCI技術(shù)基礎(chǔ)之上經(jīng)過改造而成，具體有三個(gè)方面:
[0006]1、是繼續(xù)采用PCI局部總線技術(shù)；
[0007]2、是拋棄IPC傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，改用經(jīng)過20年實(shí)踐檢驗(yàn)了的高可靠歐洲卡結(jié)構(gòu)，改善了散熱條件、提高了抗振動(dòng)沖擊能力、符合電磁兼容性要求；
[0008]3、是拋棄PCI的金手指式互連方式，改用2mm密度的針孔連接器，具有氣密性、防腐性，進(jìn)一步提高了可靠性，并增加了負(fù)載能力。
[0009]按規(guī)范設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)CPCI機(jī)箱一般是只有一個(gè)總線段，此總線段只含有一個(gè)主槽和7個(gè)擴(kuò)展槽，最多只能連接7個(gè)外設(shè)卡，兩個(gè)相鄰CPCI擴(kuò)展槽中心間距為20.32mm。而有時(shí)對(duì)于要求多于7個(gè)外設(shè)卡的復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)合，兩個(gè)機(jī)箱的CPCI擴(kuò)展槽采用菊花鏈拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)，通過電纜連接CPCI總線來解決，此種做法不僅會(huì)產(chǎn)生可靠性問題且需要橋接芯片支持，但往往因沒有標(biāo)準(zhǔn)的橋接板支持導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)。
[0010]目前大多數(shù)公司采用的設(shè)計(jì)方法是在CPCI總線背板上設(shè)計(jì)專用CPCI總線擴(kuò)展槽位。用單獨(dú)的CPCI總線橋接卡插到背板上的專用CPCI總線擴(kuò)展槽位上來擴(kuò)展CPCI總線槽，最多可擴(kuò)7個(gè)CPCI外設(shè)卡槽。如果想繼續(xù)擴(kuò)展CPCI外設(shè)槽，則還要用另一個(gè)獨(dú)立的CPCI總線橋接卡連接到背板A面上的專用CPCI總線擴(kuò)展槽位上再來擴(kuò)展CPCI總線槽，同時(shí)第二個(gè)獨(dú)立的CPCI總線橋接卡所在的槽要占用上一個(gè)CPCI總線段中的一個(gè)外設(shè)槽位。這樣擴(kuò)展槽方案的弊端是如果想擴(kuò)展13個(gè)外設(shè)槽則CPCI背板上要留有15個(gè)槽位(即每擴(kuò)展一個(gè)CPCI總線段就浪費(fèi)了一個(gè)CPCI槽位)，且隨著CPCI總線擴(kuò)展槽數(shù)的增加，浪費(fèi)的CPCI槽數(shù)越多。因此浪費(fèi)CPCI背板的面積，橋接板因要安裝到標(biāo)準(zhǔn)背板的槽位上，必須設(shè)計(jì)成3U或6U標(biāo)準(zhǔn)板型，特別是使用6U機(jī)箱時(shí)成本會(huì)更高，對(duì)于6U機(jī)箱來說同樣擴(kuò)展槽數(shù)需要更大的機(jī)箱空間，給生產(chǎn)制造增加了成本。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)要求不高。
[0011]中國(guó)專利，一種COMPACT PCI背板(申請(qǐng)?zhí)?201220223743.1)，公開了一種帶有擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的COMPACT PCI背板，包括兩級(jí)以上分背板以及連接相鄰級(jí)別分背板的擴(kuò)展模塊，其中擴(kuò)展模塊包括PCI到PCI的橋芯片，該橋芯片的主PCI接口端與上一級(jí)分背板連接，從PCI接口端與下一級(jí)分背板連接，這一技術(shù)方案相較于現(xiàn)有技術(shù)有了一定程度的改進(jìn)，但仍存在以下問題:
[0012]1、需要定義分背板級(jí)別(兩級(jí)以上)，沒有響應(yīng)防插錯(cuò)設(shè)計(jì)，一但插錯(cuò)，則無法正常工作；
[0013]2、仍需要占用標(biāo)準(zhǔn)CPCI擴(kuò)展槽位，因此，對(duì)于不同型號(hào)的背板需要設(shè)計(jì)不同的擴(kuò)展模塊。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品和公開技術(shù)中的問題，提供了一種用于3U/6U CPCI背板的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。
[0015]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0016]一種用于3U/6U CPCI背板的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，包括標(biāo)準(zhǔn)背板、橋接板模塊座、橋接板模塊和連接器，其中標(biāo)準(zhǔn)背板為3U/6UCPCI背板；橋接板模塊座有多個(gè)，分別位于標(biāo)準(zhǔn)背板B面兩排總線槽位之間；橋接板模塊包括橋接芯片，橋接芯片為PC1-PCI橋接芯片；連接器分為橋接板連接器和模塊座連接器，兩種連接器相匹配，橋接板連接器固定在橋接板模塊表面，橋接板模塊每一面上有兩個(gè)連接器，同一面的兩個(gè)橋接板連接器之間的距離等于兩倍相鄰橋接板模塊座之間的距離，模塊座連接器表貼式固定在橋接板模塊座上，位置和橋接板連接器相對(duì)應(yīng)，橋接板模塊通過連接器固定在橋接板模塊上。
[0017]進(jìn)一步的，連接器分為物理槽地址、CLK、IDSEL、仲裁和中斷信號(hào)連接器，各連接器的接口分別和總線槽位中的物理槽地址、CLK、IDSEL、仲裁和中斷信號(hào)槽位相對(duì)應(yīng)。
[0018]進(jìn)一步的，橋接板連接器選用Samtec公司的TFC系列連接器，其連接部分為針腳結(jié)構(gòu)，模塊座連接器選用的是Samtec公司的SFC系列連接器，其連接部分為針孔結(jié)構(gòu)。
[0019]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0020]1、相比現(xiàn)有技術(shù)，每擴(kuò)展一個(gè)CPCI總線段就節(jié)省了一個(gè)CPCI槽位)，且隨著CPCI總線擴(kuò)展段內(nèi)槽數(shù)的增加，節(jié)省的CPCI槽數(shù)越多，節(jié)省了 CPCI背板的面積，降低了 PCB成本；
[0021]2、由于橋接板模塊安裝到背板的B面專用模塊座上，因此對(duì)于設(shè)計(jì)3U/6U背板時(shí)都可用同樣的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)和用同樣的安裝方法安裝標(biāo)準(zhǔn)橋接板模塊，輕松實(shí)現(xiàn)CPCI總線槽位擴(kuò)展，簡(jiǎn)化了 3U或6U的背板擴(kuò)展槽的設(shè)計(jì)，即用同一個(gè)橋接板模塊即可解決3U或6U背板擴(kuò)展槽問題，不用分別設(shè)計(jì)3U橋接板或6U橋接板，降低了橋接板的PCB面積，節(jié)省了 PCB的生產(chǎn)成本；
[0022]3、各個(gè)CPCI擴(kuò)展槽更緊湊的設(shè)計(jì)節(jié)省